论文摘要
迁移能力是评估病原菌环境风险的一项重要指标。目前有关细菌迁移规律的认知主要基于以纯石英砂作为填充介质的土柱实验研究。然而,在自然土壤中石英表面往往被粘土矿物和氧化物所覆盖,这些覆盖物对细菌迁移的影响尚不清楚。我们利用有机粘结剂制备了表面负载高岭石(KaoQuartz),蒙脱石(MontQuartz)和铝氧化物(AlQuartz)的石英,运用土柱实验、细菌平衡吸附实验、红外光谱和胶体稳定理论(DLVO)等手段研究了在不同离子强度(IS)和溶液pH条件下大肠杆菌和金黄色葡萄球菌在上述饱和流石英砂柱中的迁移行为和微观机制。结果表明升高IS或降低pH值会阻碍细菌在所有供试石英砂柱中的迁移(金黄色葡萄球菌在不同IS水平下通过AlQuartz的迁移除外)。在所有溶液条件下,大肠杆菌均显示出比金黄色葡萄球菌更高的移动能力。供试三种表面覆盖矿物(特别是氧化铝)均降低了两种细菌的迁移性。细菌在两种粘土矿物覆盖的石英砂(KaoQuartz和MontQuartz)体系中的迁移行为(即迁移能力随IS、pH、细菌种类的变化趋势)与纯石英砂中类似,并可以用DLVO理论解释。然而,在AlQuartz体系细菌迁移能力与DLVO的预测存在较大偏差,这可能由于氧化铝与细菌之间存在疏水效应和化学作用等非DLVO作用力。无论何种溶液条件、何种细菌和多孔介质类型,细菌在石英砂柱中的滞留均与细菌在石英表面的粘附有显著相关性,证明细菌粘附对土壤中病原菌传播具有重要影响。本文的研究结果表明在病原微生物迁移的研究中不能忽视土壤矿物对细菌的粘附作用,目前基于纯石英砂柱的研究结果很可能高估了土壤中病原菌向水体迁移的环境风险。
论文目录
文章来源
类型: 国内会议
作者: 洪志能,姜军,李九玉,徐仁扣
关键词: 病原菌迁移,胶体稳定理论,细菌粘附,表面覆盖,氧化铝
来源: 2019年中国土壤学会土壤环境专业委员会、土壤化学专业委员会联合学术研讨会 2019-07-21
年度: 2019
分类: 基础科学,农业科技
专业: 生物学,农业基础科学,农艺学
单位: 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室
分类号: S154.3
页码: 56
总页数: 1
文件大小: 39k
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