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不同生态位蚯蚓对镉的积累分布特征研究【字数:5776】

2024-02-24 16:24编辑: www.jxszl.com景先生毕设

目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言(或绪论)1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.1.1土壤2
1.1.2蚯蚓特性2
1.2研究方法 2
1.2.1实验方法2
1.2.2测定指标及分析方法3
1.2.3数据处理3
2结果与分析3
2.1Cd对不同种蚯蚓的急性毒性影响3
2.2三种蚯蚓对Cd的生物积累模式4
2.3不同种蚯蚓对Cd的生物富集效应6
3结论 6
致谢6
参考文献7
不同生态位蚯蚓对镉的积累分布特征研究
引言
引言 随着工业化、城市化进程地不断加快,土壤污染形式越来越严峻。根据我国环保部2014年土壤污染调查报告显示,重金属是污染最严重的一类污染物,而其中尤以镉 (Cadmium, Cd) 污染范围广,超标率高。Cd的来源十分广泛,主要通过人为的采矿业、农业、工业等蓄积在环境中。目前,Cd常被用作金属涂料与NickelCd电池使用;并通过冶炼矿石,化石燃料的燃烧, 垃圾焚烧、城市交通的副产物以及磷酸盐肥料等不断被引入大气和土壤中,造成恶性循环[1]。Cd是一种非必须元素,它不仅是生物毒性最强的重金属元素,而且在环境中的化学活性强,移动性大,毒性持久,容易通过食物链的传播与富集作用并危及人类健康[2,3]。
蚯蚓(环节动物门,寡毛纲)是土壤中分布最广泛、体型最大的一类陆生无脊椎动物,并且对土壤肥力以及结构等有重要的作用。蚯蚓作为模式动物常被用于生态风险评估,其中以赤子爱胜蚓最为普遍。在生态学系统中,根据蚯蚓所处的生态位不同通常将其分为三类:表层种(Epigeics),内层种(Endogeics),深层种(Anecics)[4,5]。据国内外研究报道,不同种蚯蚓对Cd的毒性效应及敏感性不同[68]。Qiu 等发现不同生态位的蚯蚓对于Cd的毒性响应具有差异性,敏感性顺序为:内层种 > 深层种 > 表层种[6]。吴波[9]等人也发现田园土暴露下赤子爱胜蚓对Cd的耐受浓度是参环 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072
毛蚓的24倍。而致盲远盲蚓与威廉腔环蚓作为我国东南地区特有的优势蚓种,却鲜有关于对其毒理学的研究报道[10,11]。
蚯蚓具有发达的生理机制以适应于重金属的暴露,它们能够通过排泄或者去除等方式主动调节金属在体内的积累。刘德鸿[7]等认为耐受性强的蚯蚓品种积累镉到一定浓度可以通过代谢等方式将污染物排出体外。然而也有报道指出,相比较于Cu与Zn,Cd在蚯蚓体内的去除率是非常缓慢的,大多数Cd会残留在蚯蚓体内[6]。据研究表明,不同种的蚯蚓之间存在着不同的重金属积累模式[6]。许多研究者认为这种不同的积累模式在不同的蚯蚓品种之间主要取决于生态位与生理性质(金属的解毒与去除)的不同[1213]。但是,也有一些研究者指出不同种蚯蚓之间对重金属的积累具有相似的模式[14,15]。所以,根据以上论点,对于不同种蚯蚓之间的重金属积累模式应该深入探究。
此外,标准土壤包括人工土壤和自然土壤毒性试验通常采用OECD(Organization for Economic Cooperation and Development, 1984)[16]指导方法。然而,使用人工土壤并不能有效的代替自然土壤,以至于减少对生态风险评估的可信度。潮土在我国分布范围较广,约占全国土壤的17%,并且近年来污染问题也日益严重[17]。因此,在本实验中,潮土被用于蚯蚓暴露实验。
本实验的目的为了探究三种不同生态位蚯蚓(赤子爱胜蚓、致盲远盲蚓、威廉腔环蚓)暴露在潮土中14d对Cd的敏感程度以及富集积累模式的差异性。此外,利用Langmuir isotherm 模型对不同种蚯蚓的积累模式进行拟合。最后,分析不同种蚯蚓的生物富集系数(Bioaccumulation Factor,BCF)之间的差异性。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 土壤
潮土采集于河北某市未污染的农田表层土壤(0—20cm)。供试土壤的基本理化性质如表1所示。
表 1 供试土壤基本理化性质
土壤
类型
pH
有机质 (g/kg)
粘粒含量
(%)
碳/氮
土壤质地
阳离子交换量 ( cmol kg1)
潮土
7.71
34.53
39
10.02
黏壤土
20.94
1.1.2 蚯蚓特性
本试验选择赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)、致盲远盲蚓( Pheretima guillemi)、威廉腔环蚓(Metaphire guillemi)为试验用蚯蚓。实验开始前,将每种蚯蚓分别放入潮土(水分保持70%最大持水量)中预培养14d。

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