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桂林会仙喀斯特湿地被誉为“桂林之肾”,在漓江流域内具有不可替代的地位,但其农业源引起的污染问题日益突出。土壤微生物群落是维持土壤活性的重要组分,而重金属与农药的污染均影响土壤微生物的种类组成和数量,导致土壤生态平衡失调。目前,国内外对土壤中污染物重金属与农药之间的作用类型与毒性效应研究得还不够透彻。微量热法是一种近几年发展较快的环境毒理学研究手段,能对土壤微生物生长代谢过程中产热量精确检测而确定其活动轨迹和活性强度的高低,对象涵盖土壤中所有生命体,测定过程不添加任何试剂,长期、连续、无扰动监测,因此表征的代谢活动状态和轨迹应更接近自然条件的生命体所为。本文以微量热法结合常规化学分析方法揭示会仙湿地底泥微生物在几种常见污染物存在条件下的生命活动特征及其对污染物净化能力,为保护与修复会仙湿地提供重要依据。1.湿地底泥中铜含量的平均值为178.74μg/g(干底泥)。在0~4000μg/g Cu2+浓度范围内底泥微生物群落的产热代谢与Cu2+浓度呈高度相关性;微生物种类间的生长竞争性明显;半抑制浓度ICso为2127μg/g。研究条件下底泥对额外加入的Cu2+的吸附/转化率约为49%~86%,表明部分Cu2+可随流动水体迁移而对该水体使用者造成安全隐患。2.居民饮用水及源头底泥未检出百草枯,污染区底泥土壤百草枯含量约为2.13μg/kg(干底泥),湿地上覆水百草枯最高含量为16.8 μtg/L(分水塘)。在0~5000μg/g百草枯浓度作用下,IC50约为7605μg/g,对底泥微生物抑制率仅为3.6%-38.7%。3.湿地底泥及水样中均未检出草甘膦。0~200μg/g范围内草甘膦对湿地底泥微生物群落的代谢产热为促进作用;400~6400 μg/g者抑制作用明显,抑制程度随浓度增大而增强。4.湿地源头底泥土壤及自然水样中未检出五氯硝基苯(PCNB),但污染区底泥最高检出量为0.071μg/g。PCNB主要降解产物五氯苯胺(PCA)在污染区底泥样品及水样中最高检出量分别为0.561μg/g和0.215 μg/g,证明该湿地曾被PCNB污染。外加0.5~20μg/g的PCNB对底泥微生物代谢的抑制强度由59.8%提高到100%,但底泥对其有77.4%~100%吸附/转化率,转化为PCA并残留在泥土中的由2.5%提高到68.85%,且随着外加PCNB浓度的增加而升高。5.检测了Cu2+-百草枯-草甘膦-PCNB混合物联合作用对底泥微生物群落的产热代谢活性的影响,结果表明:低浓度会导致微生物群落代谢异常,产热速率加快,高浓度强烈抑制微生物代谢活性。6.采用平板计数法计算了湿地不同区域的微生物的数量变化,结果显示:源头底泥中细菌、真菌、放线菌数量均多于沼泽区者。在本实验检测的半抑制浓度作用下,除Cu2+对细菌群落抑制较明显(抑制率达80.25%)外,百草枯、草甘膦、PCNB及四种混合物均对细菌群落具有促进作用;草甘膦、PCNB与四者混合物对真菌数量表现为刺激增殖作用,草甘膦者作用下约为空白组的52倍,后两者均为20.5倍。百草枯、PCNB及混合物对放线菌抑制作用较大(抑制率分别为51.28%、56.4%、79.49%),Cu2+和草甘膦对放线菌生长影响不大。7.采用AI法推算时:Cu2+与百草枯、Cu2+与草甘膦、Cu2+与PCNB及Cu2+、百草枯、草甘膦、PCNB混合时的各种有毒物质之间均表现为拮抗作用。