纳米铜(CuNPs)对土壤微生物群落PLFA特征及酶活性的影响

• 作者: 孙约兵 付宇童 孙彤 李可
• 来源期刊: 安全与环境学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 环境科学技术基础学科 纳米铜 土壤 磷脂脂肪酸 酶活性 生态学指数
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 区域环境与生态|Environment and Ecology
• 页码范围: 494-504
• 页数: 11页
• 分类号: X171.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.13637/j.issn.1009-6094.2020.1138

摘要

纳米铜(Copper nanparticles,CuNPs)因其独特的性质被广泛使用,因此研究其释放到环境中所带来的不利影响十分重要.通过室内暗培养试验,探究纳米铜对土壤微生物群落结构多样性及酶活性的影响.土壤微生物群落组成和结构测定采用磷脂脂肪酸生物标记法,土壤酶活性测定采用分光光度法.结果表明,添加CuNPs(5 mg/kg、10 mg/kg、20 mg/kg、50 mg/kg和100 mg/kg)后土壤总磷脂脂肪酸(Phospholipid Fatty Acid,PLFA)含量与对照相比降低了19.1％～32.7％,纳米铜处理对革兰氏阳性菌PLFA、革兰氏阴性菌PLFA、细菌PLFA、放线菌PLFA、真菌PLFA、丛枝菌根真菌PLFA、厌氧菌PLFA、真核生物PLFA的含量造成不同程度上抑制.除10 mg/kg纳米铜处理下革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌(G+/G-)的值及50 mg/kg纳米铜处理下真菌/细菌(F/B)的值升高外,其他处理下G+/G-和F/B的比值均呈下降趋势.土壤微生物聚类分析(Cluster analysis)及主成分分析(Principal component analysis)结果显示不同质量比纳米铜处理下微生物群落结构差异明显.土壤微生物生态学指数结果为Simpson指数降低了 2.4％～4.9％、Shannon 指数降低了 2.2％～6.1％、Pielou 指数降低了 3.4％～6.9％,表明添加纳米铜对土壤中微生物群落多样性产生了负面影响.添加纳米铜抑制土壤脲酶、脱氢酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性,与对照相比,分别降低了 29.4％～82.9％、8.4％～62.1％、35.8％～76.2％和 15.7％～47.1％.综上分析,纳米铜进入土壤后会对土壤酶活性和微生物结构多样性产生一定的抑制作用.