强力霉素和五氯酚复合污染土壤中微生物降解机制研究

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1、学校代码：10564学号：2016307422分类号：S811.5密级：硕士学位论文强力霉素和五氯酚复合污染土壤中微生物降解机制研究金棼华第一指导教师：王燕副教授第二指导教师：蓝天副教授学院名称：动物科学学院专业学位类别：农业领域：养殖答辩委员会主席：中国·广州2018年华南农业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明

2、。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南农业大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅或在校园网上发布并供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览（除在保密期内的涉密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。作者签名：日期：导师签名：日期：

3、学位论文提交同意书本学位论文符合国家和华南农业大学关于研究生学位论文的相关规定，达到学位授予要求，同意提交。导师签名：日期：学科带头人签名：日期：摘要兽用抗生素与有机氯农药在土壤环境中广泛存在，一直是生态学研究的热点，但二者在土壤中互作的效应目前还鲜有报道。本文以强力霉素（Doxycycline,DOX）和五氯酚（Pentachlorophenol,PCP）为目标物，研究兽用抗生素与有机氯农药共存时对其降解效率的影响，并通过土壤微生数量、群落结构以及主要的功能微生物活性的研究，揭示土壤兽用抗生素与有机氯农药互作的微生物学机制。为

4、提出兽用抗生素与有机氯农药复合污染的治理方案，提供理论基础与数据支撑。本论文设3个DOX浓度（0、4.8和12.8mg/kg），3个PCP浓度（0、6.4、10.7mg/kg）。共10个处理，空白土壤组（CK）、空白土壤+空白猪粪组（A0）、低DOX组（A1）、低DOX低PCP组（A1B1）、低DOX高PCP组（A1B2）、高DOX组（A2）、高DOX低PCP组（A2B1）、高DOX高PCP组（A2B2）、低PCP组（B1）、高PCP组（B2），每个处理设3个重复。分别于0、1、3、5、8、13、18、24、45天采样，采用高效

5、液相色谱、荧光定量PCR、16srRNA测序技术等，检测土壤中强力霉素浓度、五氯酚浓度、基本理化性质、土壤细菌数量、四环素类耐药基因含量、细菌群落结构及酶活等，研究PCP对DOX以及DOX对PCP降解的影响及微生物学机制。主要研究结果如下：（1）当初始DOX浓度为4.8mg/kg，A1、A1B1和A1B2组DOX降解半衰期分别为20.92d、21.41d和23.97d，高初始PCP浓度会显著抑制DOX的降解（P<0.05）；当初始DOX浓度为12.8mg/kg，A2、A2B1和A2B2组DOX降解半衰期分别为23.64d、24.

6、74d和27.41d，高初始PCP浓度同样会显著抑制DOX的降解（P<0.05）。（2）高浓度PCP残留会显著抑制细菌数量和脲酶活性（P<0.05），降低紫单胞菌科（Porphyromonadaceae）和乳杆菌属（Lactobacillus），增加鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和芽孢杆菌（Bacillaceae）的相对丰度。（3）当强力霉素浓度为4.8mg/kg时，高初始PCP浓度显著降低tetA、tetM、tetQ和tetX的含量，低初始PCP浓度显著降低tetQ含量（P<0.05）。PCP残留对土壤pH、电导率

7、、总氮、有机质、微生物碳氮影响不显著（P>0.05）。（4）当初始PCP浓度为6.4mg/kg，B1、A1B1和A2B1组的PCP降解半衰期为11.03d、11.41d和13.61d，高浓度DOX残留会显著抑制土壤PCP的降解（P<0.05）；I当初始PCP浓度为10.7mg/kg，B2、A1B2和A2B2组PCP降解半衰期为12.07d、11.46d和14.11d，高浓度DOX残留同样会显著抑制土壤PCP的降解（P<0.05）。（5）DOX残留显著增加土壤细菌数量以及脲酶、过氧化氢酶活性（P<0.05），提高pH、电导率以及总

8、氮、有机质和微生物碳氮含量（P<0.05），高浓度强力霉素残留降低土壤鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和芽孢杆菌属（Bacillaceae）的相对丰度。综上所述，在本实验条件下，高初始PCP浓度可能是通过抑制细菌数量，改变微生物群落和活性来抑制强力霉素