我国典型汞矿区稻田土汞甲基化微生物的种群特征

摘要

汞，作为全球性污染物，其污染的复杂程度和严重程度都远远超过了常规污染物。目前，我国是人为活动排汞最多的国家，特别是在汞矿区，因为汞矿开采及其相关的产业活动会对环境造成严重的污染。汞在自然环境中主要以无机汞的形态存在，在生物和非生物的作用下，无机汞转化成为甲基汞。甲基汞具有极强的神经毒性和生物富集性，对人体健康造成极大的危害。因此，研究汞甲基化的过程，特别是微生物在其中的作用就非常重要。
　　本研究利用hgcA基因作为分子标记，对贵州、湖南、陕西三个汞矿区稻田土的微生物群落组成进行了测序研究。结果表明，hgcA基因相关的微生物的优势门主要由变形菌门(Proteobacteria)、广古菌门（Euryarchaeota）、绿弯菌门（Chloroflexi）和两类未知菌群组成。比较三个汞矿区hgcA基因相关的微生物的相对丰度，贵州的优势门是广古菌门，而湖南和陕西的优势门是变形菌门。
　　同时，本研究对不同汞矿区稻田土的hgcA基因相关的微生物群落多样性与环境因子相关性进行了分析。结果表明，pH和有机质是影响hgcA基因相关的微生物群落多样性的主要环境因子。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 汞污染现状

1．1．1 我国汞污染现状

1．1．2 典型汞污染省份

1．2 汞及其化合物的毒性

1．2．1 肾脏毒性

1．2．2 神经毒性

1．2．3 其他毒性

1．3 汞的生物地球化学循环

1．3．1 汞在环境中的迁移转化

1．3．2 汞甲基化作用

1．4 主要研究内容、目的和意义

1．4．1 研究目的和意义

1．4．2 拟回答的科学问题及研究内容

1．4．3 研究的特色和创新之处

第二章 贵州、湖南、陕西汞矿区稻田土的理化性质研究

2．1 引言

2．2 材料与方法

2．2．1 采样点的描述

2．2．2 土壤样品的采集和预处理

2．2．3 土壤pH的测定

2．2．4 总碳和有机碳含量的测定

2．2．5 全氮、硝态氮、铵态氮含量的测定

2．2．6 硫酸根含量的测定

2．2．7 总汞浓度的测定

2．2．8 甲基汞浓度的测定

2．2．9 数据处理

2．3 结果与讨论

2．3．1 稻田土中的总汞和甲基汞

2．3．2 汞和甲基汞浓度与环境因子相关性分析

2．4 小结与讨论

第三章 汞矿区汞甲基化微生物群落分析

3．1 引言

3．2．材料与方法

3．2．1 实验设计

3．2．2 汞矿区稻田土DNA的提取

3．2．3 荧光定量PCR

3．2．4 构建hgcA基因文库

3．2．5 数据分析

3．3 结果与分析

3．3．1 定量PCR的结果

3．3．2 hgcA基因序列的系统发育分析

3．3．3 在不同汞矿区稻田土的汞甲基化微生物的群落结构

3．3．4 汞甲基化微生物多样性分析

3．4 小结与讨论

第四章 结论与展望

4．1 全文总结

4．2 展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果