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1、兰州交通大学毕业设计（论文）十溴联苯醚与四溴双酚A的复合物对土壤微生物和酶活性的毒性效应研究张卫，陈磊，安帅,刘怐，林匡飞，赵丽摘要:十溴联苯醚和四溴双酚A是生态垃圾回收站点中主要的污染物,并且他们潜在的毒性效应已经引起广泛的关注。然而,这两种物质的复合物对土壤可培养微生物种群以及酶活性的影响仍然是未知的。因此,本文首次通过实验室孵化试验，将未污染的土壤样本与受土壤污染的样本在十溴联苯醚和四溴双酚A的复合作用下产生的毒理学效应进行对照。结果证明，毒理学效应的产生是由于土壤长期暴露在一种或两种污染物中。微生物种群的抑制率随着培养时间延长和污染物浓度增大而逐渐增大，并且表现出
2、明显的剂量和时间效应关系。反应灵敏度排序依次为：真菌>细菌>放线菌。这两种化学物质对土壤酶的影响达到峰值7天,这与对照组的观察有着显著的差异(P<0.01)。对于这两种化学物质，脲酶比过氧化氢酶和蔗糖酶更敏感。一般来说,这两种污染物的复合作用对土壤微生物、过氧化氢酶或蔗糖酶的活性产生相反的效果。然而,对于脲酶的活性,四溴双酚A的影响占主导地位。这样的观察结果为解决溴化火焰阻燃剂对生态环境的潜在污染提供了有用的信息。关键词：十溴联苯醚；四溴双酚A；土壤微生物；土壤酶；复合效应1.引言随着各种电器、电子设备的不断更新换代，电子垃圾的产生速度也越来越快，或者由于科学技术的快速和
3、持续的改善,他们都将被更好的电子设备替代，更多的电子垃圾将被处理。据估计,全球50%-80%的电子垃圾通过合法或非法的途径被输送到亚洲，其中90%的被运往中国。然而,由于缺乏有效的回收技术和足够的设备处理大量的电子垃圾,在中国，许多的电子垃圾回收站点的土壤受到严重的污染。大约75%的商用溴化火焰阻燃剂目前正用于全球范围生产耐火电子设备。十溴联苯醚和四溴双酚A是溴化阻燃剂的主要成分,他们主要存在于预警雷达附近的土壤和沉积物中。此外，从中国南部的东江河核心处收集的浓度分别从3.8到230ng/g蒸馏水的第15层表面沉积物及浓度从30到5700ng/g蒸馏水的第二层表面沉积物样
4、品中都发现了四溴双酚A和十溴联苯醚。十溴联苯醚在燃烧残渣和土壤样品中的浓度分别为33000至97400、2020至4250ng/g蒸馏水，并且十溴联苯醚毒性作用的影响仍然在同类污染物中占主导地位(35-82%)。一些报道已经证明十溴联苯醚和四溴双酚A独自地存在于土壤中,第14页共14页兰州交通大学毕业设计（论文）它们的生物利用度虽然很低,却能产生负面影响。还有少量的研究正探索溴联苯醚和重金属(比如镉和铜)的复合作用对土壤微生物的影响，并将这种复合作用引起的不同反应与仅接触十溴联苯醚的反应相比较。然而,尽管四溴双酚A和十溴联苯醚都产生了很强的毒性作用，并且是许多预警雷达附近
5、的主要有机污染物，但人们对它们的复合作用一直没有研究。土壤是微生物之间的复杂交互的关系的生态系统。大量的土壤微生物参数,特别是微生物数量、酶活性、微生物群落结构,一直是评价道路土壤环境质量的指标,并且在国家和国际的监控程序中扮演重要的角色。为了提供这两种化学物质复合作用的影响的基础数据,本研究主要是探讨十溴联苯醚和四溴双酚A复合作用的毒理学效应对土壤可培养微生物的数量和酶活性的影响。观测结果将建立在预警雷达附近土壤的生态风险评估基础上的一些有用的科学依据。2．实验材料和方法2.1实验试剂试剂十溴联苯醚和四溴双酚A(纯度>99.0%)来自中国上海J&K科学有限公司。甲苯、丙
6、酮和其他试剂来自中国上海展云化工有限公司。2.2孵化测试的实验设计本实验所采用的土壤(粉砂质粘壤土,6.5%的有机物,pH值7.3)来自于中国浙江台州的预警雷达附近。实验中,待土壤充分混合后，鹅卵石和大型植物残留物都将被移除,然后再使用一个2毫米筛土器进行细筛。将四溴双酚A粉末倒入在丙酮溶液中，将十溴联苯醚粉末倒入在甲苯溶液中，充分摇匀且溶解。在各个10ml的组织培养瓶中分别加入5g土壤样本,培养瓶中的土壤样本迅速暴露在污染物十溴联苯醚和四溴双酚A中。为了确定暴露浓度,在以往关于这些化合物的毒性信息的基础上,我们进行了一些初步的实验。如表一所示，分别对污染物/剂量做不同的
7、处理,即进行低、中和高剂量暴露测试(低第14页共14页兰州交通大学毕业设计（论文）剂量:1mg/kg十溴联苯醚，1mg/kg四溴双酚A；中等剂量:10mg/kg十溴联苯醚，10mg/kg四溴双酚A；高剂量:100mg/kg十溴联苯醚，100mg/kg四溴双酚A）。在不同的处理方法中，这两种化学物质的水平表示方法分别如下：1T(即表示1mg/kg四溴双酚A）,10T,100T,1B(即表示1mg/kg十溴联苯醚),10B，100B,1T1B（即表示1mg/kg十溴联苯醚，1mg/kg四溴双酚A），1T10B，1T100B，10T
