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文檔簡介
1、土壤生物污染是指一個或幾個有害的生物種群從外界環(huán)境侵入土壤,引起土壤質(zhì)量下降,不僅破壞了原有的生態(tài)平衡,還會對植物、動物、人類健康以及生態(tài)系統(tǒng)造成不良的影響。近年來,隨著人感染禽流感、SARS、豬鏈球菌病、豬流感等突如其來的疫病災(zāi)害的發(fā)生,以及人民生活水平的不斷提高和環(huán)境保護(hù)意識的逐漸增強(qiáng),土壤環(huán)境的生物污染問題越來越受到大家的關(guān)注。
為此本研究選取弓形蟲和糞便污染指示菌為代表,首先建立其檢測方法,然后對土壤的污染情況進(jìn)行
2、調(diào)查,緊接著針對豬場土壤環(huán)境中大腸桿菌的污染情況,通過土壤載體試驗、盆栽試驗、現(xiàn)場模擬試驗從化學(xué)消毒劑、生物消毒劑、復(fù)合型消毒劑中篩選幾種可行的消毒劑,并從戊二醛對土壤微生態(tài)環(huán)境的影響和殘留兩個方面進(jìn)行了戊二醛對土壤的安全性評價。
(1)土壤環(huán)境中弓形蟲卵囊檢測方法的建立和應(yīng)用
建立了土壤環(huán)境中弓形蟲卵囊的PCR/B1、PCR/529和LAMP/MIC3檢測方法,檢測極限分別為50、5和5個速殖子/0.5 g
3、土壤,特異性試驗說明僅弓形蟲RH株和Prugniaud株能擴(kuò)增得到特異性目的條帶。PCR/B1和PCR/529擴(kuò)增均為陽性的樣品判定為PCR陽性。用PCR和LAMP方法分別檢測來自公園、豬場和校園的483份土壤樣品,結(jié)果表明,兩種方法分別得到81(16.77%)份和133(27.54%)份陽性樣品,其中豬場土壤的污染最為嚴(yán)重。
武漢市6個公園的檢測結(jié)果表明,所有的公園都受到了不同程度的污染(P>0.05)。在12個被調(diào)查的
4、豬場中,僅1個貓低密度豬場的土壤未受到污染,PCR和LAMP檢測結(jié)果顯示貓高密度豬場土壤陽性率分別為低密度豬場的2.24和2.21倍,表明貓的數(shù)量與土壤的污染情況呈正相關(guān)。公園和校園土壤污染的季節(jié)性分析顯示,土壤全年受到弓形蟲卵囊的污染,各季節(jié)之間差異極顯著(P<0.01),且從春天到冬天呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。因此,土壤可能是人和動物感染弓形蟲的傳染源之一。另外,建立的PCR和LAMP方法能有效檢測土壤中弓形蟲卵囊。
(2)
5、豬場土壤環(huán)境細(xì)菌性污染的調(diào)查
以細(xì)菌總數(shù)和糞便污染指示菌(大腸桿菌、大腸菌群)為指標(biāo),采集湖北省17個規(guī)模化豬場共86份土壤樣品進(jìn)行檢測與計數(shù),并評價了土壤的污染程度。采用的方法分別為:細(xì)菌總數(shù)-涂布牛肉膏蛋白胨平板培養(yǎng);大腸桿菌-PCR方法和涂布麥康凱平板培養(yǎng);大腸菌群-MPN法。結(jié)果顯示,PCR方法檢測所有土樣均為大腸桿菌陽性,土壤中細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌和大腸菌群分別為4.5×104~6.9×107 cfu/g、0~1.
6、2×106 cfu/g、1.2×104~5.3×107 cfu/g。根據(jù)細(xì)菌總數(shù)判定有72.09%的土壤污染嚴(yán)重。根據(jù)大腸桿菌判定有41.86%的土壤被糞便污染嚴(yán)重,大腸菌群已超出我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的10~10,000倍,表明土壤中有腸道致病菌存在且已嚴(yán)重超標(biāo)。秋季土壤大腸桿菌污染最為嚴(yán)重,其次是春天、冬天和夏天。
(3)土壤中大腸桿菌消毒劑的篩選
本研究選取依綠笑(二氧化氯)、安必殺(有效碘)
7、、戊二醛、申嗪霉素(M18)、天然凈等五種消毒劑對土壤中大腸桿菌進(jìn)行消毒效果評價,從而篩選最佳消毒劑。大腸桿菌稀釋液的篩選試驗結(jié)果表明,0.1% Tween80/PBS的分散性最好。化學(xué)消毒劑的中和劑鑒定試驗表明,0.5% Na2S2O3+1% Tween80可有效中和200 mg/L的二氧化氯,0.5% Na2S2O3+1%卵磷脂+1% Tween80可有效中和2000 mg/L的有效碘,1%甘氨酸+1%卵磷脂+1% Tween80可
8、有效中和2%的戊二醛。
土壤載體試驗結(jié)果表明:2000 mg/L有效碘作用30 min,200 mg/L二氧化氯作用2 min或100 mg/L作用1h,0.05%戊二醛作用15 min或0.01%作用30 min,100 mg天然凈添加于5g土壤中作用48 h可完全殺滅土壤中大腸桿菌。但申嗪霉素對土壤中大腸桿菌和細(xì)菌總數(shù)均無影響?,F(xiàn)場模擬試驗結(jié)果表明:400 mg/L二氧化氯作用24 h或600 mg/L二氧化氯作用12
9、 h,0.1%戊二醛作用12 h可殺滅土壤中95%以上的大腸桿菌。
(4)戊二醛處理對土壤的安全性評價
戊二醛處理后,通過對土壤中可培養(yǎng)微生物進(jìn)行平板計數(shù),發(fā)現(xiàn)戊二醛對土壤中大腸桿菌作用明顯,高濃度對細(xì)菌、真菌影響較小,但對放線菌影響較大,中、低濃度對細(xì)菌、真菌、放線菌的沖擊小,且都能在一段時間內(nèi)恢復(fù)正常水平。Biolog的結(jié)果顯示,低濃度的戊二醛處理有輕微提高微生物活性的作用,中、高濃度處理則有抑制作用,但
10、經(jīng)過一段時間后微生物活性均能恢復(fù)正常??偠灾?,雖然戊二醛處理對土壤中微生物對單一碳源的利用能力產(chǎn)生了影響,但各處理間無明顯差異。另外,建立了土壤中戊二醛的高效液相色譜檢測方法,戊二醛采用2,4-二硝基苯肼柱前衍生后檢測,戊二醛在土壤中的最低檢測限和最低定量限分別為0.01 mg/kg和0.02 mg/kg。土壤中戊二醛的消解測定結(jié)果表明,在第1d可消除70%及以上,第2d可消除97%以上??傊?,戊二醛對土壤微生態(tài)環(huán)境的影響比較柔和,且
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