【摘要】：離子液體作為新一代的化學(xué)溶劑,因其環(huán)境友好的特性,已經(jīng)被大范圍的應(yīng)用于許多化學(xué)領(lǐng)域,被認(rèn)為是傳統(tǒng)溶劑的優(yōu)良替代品,存在巨大的潛在利用價(jià)值。最初的研究報(bào)道一般認(rèn)為離子液體屬于環(huán)境友好的化學(xué)溶劑,然而,近年來(lái)隨著研究者們對(duì)離子液體的使用可能會(huì)對(duì)整個(gè)生態(tài)群落造成的影響的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究,離子液體綠色性的觀念受到了廣泛的質(zhì)疑。土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性的變化能較早地反映土壤環(huán)境質(zhì)量的變化過(guò)程,并揭示微生物的生態(tài)功能差異,被認(rèn)為是評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量健康與否的敏感的生物學(xué)指標(biāo)之一,其變化在一定程度上反映了土壤質(zhì)量甚至環(huán)境安全。本研究選擇了相同碳鏈長(zhǎng)度的兩種典型咪唑類離子液體[C8mim]Cl和[C8mim]Br,以棕壤為機(jī)制土壤,運(yùn)用稀釋平板法、酶活光度測(cè)定法、Biolog-ECO微平板、T-RFLP及RT-PCR技術(shù),研究了離子液體染毒7,14,21和28天后,土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌等可培養(yǎng)微生物的數(shù)量,脲酶、磷酸酶等土壤功能酶活性,微生物代謝功能多樣性、微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性和土壤功能微生物AOA、AOB的群落數(shù)量變化。研究結(jié)果如下：(1) [C8mim]Cl在處理前期和后期抑制細(xì)菌數(shù)量,在處理中期促進(jìn)細(xì)菌生長(zhǎng)。[C8mim]Br對(duì)土壤中可培養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量在整個(gè)染毒周期中存在顯著的劑量-效應(yīng)抑制。[C8mim]Cl和中高濃度[C8mim]Br處理(10.0和100.0 mg/kg)對(duì)土壤中真菌數(shù)量在整個(gè)染毒周期中存在顯著的劑量-效應(yīng)抑制；低濃度[Csmim]Br處理組(1.0mg/kg)顯著促進(jìn)土壤中真菌數(shù)量增加。[C8mim]Cl和[C8mim]Br處理21天及之前,處理組放線菌數(shù)量較對(duì)照組有所增加,28天后這種促進(jìn)作用基本消失。(2) [Csmim]Cl和[Csmim]Br處理組隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)、濃度的增加,脲酶活性表現(xiàn)出顯著增加。實(shí)驗(yàn)離子液體([C8mim]Cl和[C8mim]Br)對(duì)土壤磷酸酶活性在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期中(7-28天)總體沒有顯著影響。(3) [C8mim]Cl對(duì)土壤微生物碳源代謝的影響主要表現(xiàn)為,糖類、氨基酸利用率有所增加,酚類、聚合物和胺利用率的降低；[C8mim]Br處理后微生物碳源代謝變化主要表現(xiàn)為對(duì)糖類和氨基酸的利用率的降低和對(duì)酚類化合物及聚合物的利用率增高。說(shuō)明以糖類、氨基酸、聚合物和酚類化合物這四種碳源為主要代謝底物的微生物群落發(fā)生了變化,導(dǎo)致整個(gè)微生物群落豐度和均勻度的變化,這也驗(yàn)證了Shannon和Simpson指數(shù)的變化規(guī)律以及PCA分析中譜圖分散的原因,而以羧酸為主要碳源的微生物群落維持穩(wěn)定。(4)分析離子液體[Csmim]Cl和[C8mim]Br處理后土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)譜圖,選取譜圖中面積變化最大片段長(zhǎng)度依次為66、92、138/139、148、400和432,發(fā)現(xiàn)其對(duì)應(yīng)的菌屬為Arthrobacter(節(jié)桿菌)、Bacteroides(擬桿菌)、Bacillus(芽孢桿菌)、Eubacterium(真細(xì)菌)、Rhizobium(根瘤菌)和Ralstonia(勞爾氏菌)。(5)在本試驗(yàn)所設(shè)周期和濃度范圍內(nèi),[Csmim]Cl和[C8mim]Br處理組AOB-amoA基因拷貝數(shù)均顯著降低；在本試驗(yàn)所設(shè)測(cè)試時(shí)間和濃度內(nèi),[C8mim]Cl處理組AOA-amoA基因拷貝數(shù)顯著降低；[C8mim]Br處理組在染毒7和14天AOA-amoA基因拷貝數(shù)顯著降低,21和28天,部分處理組AOA-amoA基因拷貝數(shù)有所增加�？傮w來(lái)說(shuō),[Csmim]Cl和[Csmim]Br具有相同的碳鏈長(zhǎng)度,其土壤生態(tài)效應(yīng)也表現(xiàn)出很大的相似性,都會(huì)對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境造成不同程度的影響。
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X171.5;X172

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本文編號(hào)：2578403