典型微囊藻毒素MC-LR在土壤-蔬菜系统中的累积效应

摘要

微囊藻毒素（MCs）是一类由蓝藻水华污染产生的生物毒素，会通过灌溉、溢流、施用藻肥等途径进入农田土壤，进而被农作物吸收累积，并影响农产品质量安全，造成人体健康威胁。目前水环境中MCs污染特征和环境行为研究已有较多报道，但其在土壤-蔬菜系统中的生物有效性还鲜见报道。本文以华南地区广泛种植的叶类蔬菜（番薯叶、芥菜和芥蓝）为研究对象，通过土壤盆栽试验，研究了每天灌溉污染水、污染土壤、施用藻肥三种污染途径下典型微囊藻毒素 MC-LR在蔬菜中的累积特征，及其对蔬菜生长、叶绿素含量和抗氧化系统（总蛋白含量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶以及丙二醛含量）的影响，以期为农产品安全提供基础数据。结果表明：
　　（1）每天灌溉污染水、污染土壤和施用藻肥三种途径下土壤中MC-LR的残留量和动态变化差异较大。MC-LR在土壤中的残留量为13.51～138.59μg/kg，大于其土壤无效应浓度（PNEC土）13.7μg/kg。不同污染途径下，土壤中MC-LR降解快慢顺序为：污染土壤>灌溉污染水>施用藻肥。生态风险及健康风险评价显示，不同污染途径下土壤中残留MC-LR的生态风险商（RQs）为0.99～10.12（≥1），有较大生态风险；人体通过皮肤、口腔和呼吸对土壤中MC-LR的暴露风险指数为0.06×10-6～5.56×10-3，均小于1，健康风险较小。
　　（2）不同污染途径下，各蔬菜对MC-LR累积的大小关系为：施用藻肥>灌溉污染>污染土壤。各污染途径下，MC-LR在组织水平主要富集在根部，其中芥菜和芥蓝的根部含量较高（0.66～24.39μg/kg、2.82～28.45μg/kg），番薯叶的根部含量较低（4.47～10.70μg/kg）。而芥菜和芥蓝转运能力较弱，地上部含量较低（0.62～6.78μg/kg、0.23～1.72μg/kg），番薯叶的转运能力较强，地上部含量较高（3.07～5.83μg/kg）。在亚细胞水平，灌溉和污染土壤处理时MC-LR主要分布于细胞壁和可溶部分，在细胞器中分布较少，而以施肥污染时，MC-LR在上述三种亚细胞结构中分布相当。健康风险评价显示，食用三种蔬菜，对人体健康风险均在可接受范围内。
　　（3）吸收于供试蔬菜体内的MC-LR会造成显著的毒害作用，造成蔬菜不同器官的抗氧化系统产生明显的应激效应，丙二醛含量显著增加，导致蔬菜出现植株矮小、生长变缓，地上部的下部叶片变黄，容易萎蔫脱落等现象。采用模糊隶属函数法综合分析不同污染途径下的抗氧化系统指标，发现三种蔬菜对MC-LR的污染胁迫抗性能力相当，没有显著差异。

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第一章 绪论

1.1 微囊藻毒素简介

1.2 土壤中微囊藻毒素污染研究现状

1.3 蔬菜中微囊藻毒素污染研究现状

1.4 研究目的、意义及内容

第二章 典型微囊藻毒素MC-LR在土壤-蔬菜中的累积特征

2.1 材料与仪器

2.2 实验设计

2.3 测定方法

2.4 数据处理与分析

2.5 结果与讨论

2.6 小结

第三章 典型微囊藻毒素MC-LR对蔬菜生理生化特性的影响

3.1 材料与仪器

3.2 实验设计

3.3 测定方法

3.4 数据处理与分析

3.5 结果与讨论

3.6 小结

第四章 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表论文

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