钒污染对蚯蚓体表的破坏作用以及肠道微生物菌群的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

一、课题的意义：

人类工业活动将大量含有重金属元素的生产废物排放到环境中，一部分进入土壤介质，加速了土壤重金属元素的积累进程。重金属元素含量增加会影响土壤生态系统的正常运转，并对于生命体的生存具有潜在风险。我们试验中所研究的钒，现今由于工业活动和人为排放的影响，环境中的钒浓度不断增加，因此我们必须要重视钒在环境中的生态风险^[1]。蚯蚓(earthwm) 属无脊椎动物(invertebrate) ,环节动物门( annelida)。据统计,截至2005年,我国记录的蚯蚓已有9科28属306种(含亚种) ^[2]。蚯蚓是土壤大型动物的优势种，是土壤中的重要物种，其可作为指示土壤污染状况的指标，用于评价污染土壤的生态风险。目前已有很多学者研究过蚯蚓对土壤重金属污染的响应，但大多集中于研究蚯蚓的急性毒性效应，有关重金属对蚯蚓体表的破坏作用和蚯蚓肠道微生物菌群变化的研究较少，而肠道微生物被认为是蚯蚓身体中非常重要的部分，在为蚯蚓提供营养和影响其代谢和免疫方面发挥着关键作用，肠道微生物群的异常反应可以为表征污染物毒性提供新的途径^[3]。因此，利用蚯蚓作为供试材料，探究重金属钒对蚯蚓体表的破坏作用以及肠道微生物菌群的影响，对于评价钒进入环境后存在的生态环境风险具有重要意义。研究结果有助于了解重金属污染对土壤动物健康的影响，对环境监测和土壤资源保护具有一定的指导意义^[4]。

二、国内外研究进展

2. 研究的基本内容和问题

一、研究的目标

通过探讨土壤中重金属钒(v)污染对蚯蚓体表的破坏作用以及肠道微生物菌群的影响，帮助我们更好的了解重金属钒污染对土壤动物健康的影响，对环境监测和土壤资源保护具有一定的指导意义。

二、研究内容

3. 研究的方法与方案

一、研究方法

本实验使用的研究方法分为两部分，第一部分观察钒污染对蚯蚓体表的破坏作用，使用滤纸法，并扫描电镜观察蚯蚓表皮与环带。第二部分使用土培法，将不同浓度的钒溶液加入土壤中，每个培养容器加入10条蚯蚓，进行为期14天的土培试验，之后进行蚯蚓解剖，取出肠道内容物后进行高通量测序测定肠道中的微生物群落。

二、技术路线

4. 研究创新点

目前已有很多研究者研究过多种重金属对蚯蚓造成的影响，但是针对于蚯蚓体表受损和肠道微生物菌群变化的研究较少，且尚未见研究钒对蚯蚓的影响。因此，利用蚯蚓作为供试材料，探究重金属钒对于蚯蚓体表造成的损伤及肠道微生物菌群的变化，对于评价钒进入环境后存在的生态环境风险具有重要意义。

5. 研究计划与进展

一、已完成的研究计划

第一部分：钒污染对蚯蚓体表的破坏作用

1.2019年12月1日从南京农业大学实践创业基地采集土样，并购买人工养殖的威廉腔环蚓。