Page 118 - 《环境工程技术学报》2022年第5期

Vol.12，No.5 环 境 工 程 技 术 学 报 第 12 卷，第 5 期
Sep.，2022 Journal of Environmental Engineering Technology 2022 年 9 月

胡劲召，张璇，王永强，等.磺胺甲恶唑胁迫下人工湿地植物与根际微生物的响 应 [J].环境工程技术学报，2022，12（5）：1474-1483.
HU J Z,ZHANG X,WANG Y Q,et al.Responses of plants and rhizosphere microorganisms in constructed wetlands under sulfamethoxazole
stress[J].Journal of Environmental Engineering Technology，2022，12（5）：1474-1483.

磺胺甲恶唑胁迫下人工湿地植物与根际微生物的响应

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胡劲召 ，张璇 ，王永强 ，徐佳敏 ，卢洪斌 ，叶长兵 ，刘晓晖 ，陈中兵 ，卢少勇 2*
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1.海南热带海洋学院
2.湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室, 中国环境科学研究院
3.玉溪师范学院化学生物与环境学院
4.捷克生命科学大学环境科学学院
摘要 为探究磺胺甲恶唑 (sulfamethoxazole，SMX) 胁迫下人工湿地植物与根际微生物的响应机制，对不同浓 度 SM 在 5 种植
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物与根际微生物联合修复中的去除效率进行表征；依 据 SM 的去除效率，对唐菖蒲和风车草的根系活力、活性氧与抗氧化系统
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进行研究，同步分析其根际微生物群落 在 SM 和温度胁迫下的响应特征。结果表明： 种人工湿地植物与根际微生物联合修复
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中，唐菖蒲、风车草 对 SM 的去除率较高，平均值分别 为 40.38%、44.70%。 当 SM 浓度超 过 30 mg/ 时， 与 0 mg/ 时相比较，
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唐菖蒲、风车草的根系活力受到抑制，分别下降 了 69.77%、67.26%；随 着 SM 浓度的升高，唐菖蒲和风车草的活性氧含量分别
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增加 了 69.08%、72.67%，抗氧化酶活性降低 了 19.32%、24.83%；与常温条件（20～25 ℃）相比，低温条件下（4～12 ℃）下唐菖蒲、
风车草的活性氧含量分别增加 了 2.26%、1.98%，抗氧化酶活性降低 了 47.72%、44.42%。高通量测序技术对根际微生物群落的
测定结果表明，高浓 度 SM 对植物根际微生物群落多样性与物种丰富度有抑制作用，利 用 PICRUS 功能预测软件对微生物群
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落功能预测发现，以氨基酸和碳水化合物代谢功能为主的微生物细菌相对丰度较高。
关键词 植物；磺胺甲恶唑；温度；微生物群落；功能预测
中图分类号：X703 文章编号：1674-991X（2022）05-1474-10 doi：10.12153/j.issn.1674-991X.20210386
Responses of plants and rhizosphere microorganisms in
constructed wetlands under sulfamethoxazole stress
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HU Jinzhao , ZHANG Xuan , WANG Yongqiang , XU Jiamin , LU Hongbin ,
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YE Changbing , LIU Xiaohui , CHEN Zhongbing , LU Shaoyong 2*
1.Hainan Tropical Ocean University
2.National Engineering Laboratory for Lake Pollution Control and Ecological Restoration,
Chinese Research Academy of Environmental Sciences
3.College of Chemistry, Biology and Environment, Yuxi Normal University
4.Faculty of Environmental Sciences, Czech University of Life Sciences Prague
Abstract In order to explore the response mechanism of plants and rhizosphere microorganisms in constructed
wetlands under the stress of sulfamethoxazole (SMX), the removal efficiency of different concentrations of SMX in
the combined remediation of five plants and rhizosphere microorganisms was characterized. According to the
removal efficiency of SMX, the root activity, reactive oxygen species and antioxidant system of Gladiolus hybridus
and Cyperus alternifolius were studied, and the response characteristics of their rhizosphere microbial community
under SMX and temperature stress were analyzed simultaneously. The results showed that the removal rates of SMX
by Gladiolus hybridus and Cyperus alternifolius were the highest in the five constructed wetland plants and
rhizosphere microorganisms, with an average of 40.38% and 44.70%, respectively. When SMX concentration was
higher than 30 mg/L, the root activity of Gladiolus hybridus and Cyperus alternifolius was inhibited, which was
69.77% and 67.26% lower than that of 0 mg/L, respectively. With the increase of SMX concentration, the reactive
oxygen species (ROS) content of Gladiolus hybridus and Cyperus alternifolius increased by 69.08% and 72.67%

收稿日期：2021-08-09
基金项目：国家科技基础性工作专 项 (2015FY110900)；国家自然科学基金面上项 目 (41877409)
作者简介：胡劲 召 (1968—)，男，副教授，主要从事水污染控制工程研究，hjz2000127@163.com
* 责任作者：卢少 勇 (1976—)，男，研究员，博士，主要从事湖泊水污染控制技术研究，lushy2000@163.com