投加生物促生剂对底泥微生物群落及氮磷的影响

采用室内静态试验,考察投加生物促生剂(BE)时,底泥微生物群落特征变化规律,进而分析其对底泥氮磷元素迁移转化的影响,以期为河道生态修复提供理论支持.结果表明:底泥微生物对河道修复效果有重要影响.相对于未处理组,投加BE情况下,底泥微生物FDA活性和Shannon指数分别提高了36.4%和5.1%.底泥微生物活性及多样性的升高有助于TOC的降解及氮磷元素的同化.投加BE情况下,底泥TOC降解率达到13.7%,显著高于未处理组(P<0.01);底泥全氮、全磷的含量从大到小分别为投加生物促生剂组>背景值>未处理组.投加生物促生剂时氨氮、磷酸盐释放量低于未处理组,但COD释放量为25.5g高于未处理组的17.0g.底泥微生物群落是推动氮磷循环转化的主要因素.微生物群落活性及多样性的升高有助于氮磷元素的固定以及河道自净能力的提高,增强其对外来氮磷污染的耐冲击能力.

黄河三角洲外来入侵物种米草对底泥微生物群落的影响

对黄河三角洲2个米草分布区及2个非米草分布区底泥中微生物生物量进行了测定,结果显示:大米草(S.anglica)分布区底泥中细菌、放线菌、真菌、反硝化细菌、硫酸盐还原细菌总数显著多于非米草分布区,米草的分布促进了底泥中微生物量的增加;互花米草(S.al-terniflora)分布区的细菌、真菌总数多于大米草分布区,而其它微生物量则少于大米草分布区。

底泥微生物在红树林生态系统中的作用

微生物-营养物质-植物之间的紧密联系是红树林生态系统中营养物质保存和循环的主要机制之一。具有高生产力和丰富多样性的底泥微生物,不断地将红树林凋落物转化成可被植物利用的氮、磷或其他营养物质。植物根系分泌物又为该系统中微生物和其他大型生物提供营养。文章综述了国内外有关红树林生态系统中微生物的营养物质转化方面的主要研究结果,并阐明了,这些微生物对该系统生产力的重要贡献。为了更好地保护红树林生态系统,维持和恢复其微生物系统是必要的。

市政排水管网水力水质条件对底泥微生物组多样性的影响

为阐释不同水力水质工况对市政排水管网底泥微生物在门和属水平多样性的影响,应用微生物16S rRNA基因测序技术,探讨了底泥微生物组Alpha和Beta多样性、样本组间差异及其与不同环境因子之间的统计学关系及可能原因.结果表明:①底泥中优势菌门Bacteroidetes、Chloroflexi、Firmicutes、Acinetobacter等均为有机物降解类细菌,并且随着外源性碳浓度的增加,同种微生物的丰度越高;随着色氨酸类有机物种类越多,微生物群落多样性越高.②在一定范围内,剪切力越高,底泥中呈显著差异(P≤0.001)的Dechloromona(5.5%)、norank_f_Anaerolineaceae(2.3%)、Longilinea(2.8%)等厌氧细菌(主要功能是分解蛋白、碳水化合物)的丰度越高.③在一定范围内,温度越高,底泥微生物组的丰度越高.在41℃环境下,呈显著差异(P≤0.001)的优势菌门Chloroflexi(11.1%)和优势菌属Defluviicoccus(4.9%)、Candidatus_Competibacter(3.8%)的相对丰度最高,而Proteobacteria、Bacteroidetes等菌门可能因微生物蛋白质活性受温度影响,丰度降低.④在碱性环境中,只有Proteobacteria(49.4%)、Chloroflexi(10.1%)等杆状菌丰度最高,没有丝状菌.⑤SO_(4)^(2−)浓度对底泥微生物影响较小,但较高SO_(4)^(2−)浓度提高了上覆水中Methylocystis、Zavarzinia等微生物丰度,抑制了Methylocystis等厌氧微生物的生长.研究显示,重力流排水管道底泥微生物组多样性变化与水力剪切力、温度、pH、SO_(4)^(2−)及外源性碳这5个环境因子相关.

不同养殖模式下加州鲈池塘的底泥微生物群落结构研究

本试验通过加州鲈混养不同鱼类,投喂不同的饵料,研究底泥微生物的群落结构,为构建健康高效的加州鲈养殖模式提供参考依据。实验于对9个池塘共进行了3次样品采集,经过总DNA提取、16S rDNA序列扩增、高通量测序等,共计获得274786条有效分析序列,经聚类合并共得到4772个操作分类单元(OTU)分类。经分析,在不同养殖和饲料投喂模式下,加州鲈+鲢鳙+黄颡鱼模式下的全饲料投喂组池塘底泥微生物群落更为稳定。

淡水湖泊底泥微生物优势属及其生态位分析:以八里河为例

基于2017年7月-2018年4月4个季节的八里河底泥微生物采样分析,分别计算细菌和古菌优势度指数并筛选出优势属,通过生态位宽度、生态位重叠指数和生态响应速率分析,对细菌和古菌优势属进行生存能力分类,并分析其在各季节的发展空间。结果表明:5门13属细菌优势属以变形菌门和厚壁菌门为主,4门8属古菌优势属以广古菌门为主;细菌和古菌优势属按照生存和环境适应能力强弱可划分为4类和3类;多数细菌优势属在除春季外的其他季节具有发展空间,而多数古菌优势属在4个季节交替发展或抑制。

市政尾水排污口附近海洋底泥细菌微生物群落组成研究

底泥细菌微生物作为海洋食物链中复杂的生物群体,对海水水质、海水养殖以及海洋生态系统都具有重要作用。选取青岛市3种不同排海方式市政排污口附近海域底泥,采用高通量测序技术,研究尾水不同排海方式对底泥细菌微生物的影响。研究发现,先排河后排海的市政尾水排污口附近海域底泥中细菌分布在58—81个菌纲,四季的优势菌种分别有7,2,7,5种;直接排海的市政尾水排污口附近海域底泥中细菌分布在59—63个菌纲,四季的优势菌种分别有9,11,11,8种;雨水管道排放口附近海域底泥中细菌分布在58—76个菌纲,四季的优势菌种分别有1,3,9,10种。底泥中菌门、纲种类数量与排海方式有着直接的关系,尾水直接排放对尾水稀释较快,营养物质迅速扩散。尾水直接排海处海水流量小且无河流补给,因此在尾水直接排海方式处底泥中变形菌纲(Epsilonproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、梭菌纲(Clostridia)、拟杆菌纲(Bacteroidia)等厌氧菌纲的相对丰度最高。秋冬季节,海水中有机物降解速度降低,导致底泥中有机物含量升高,异养菌的相对丰度较高。另外,秋冬季节在尾水间接排放附近海域底泥中检测出水单细胞菌(Pelomonas aquatica)和布鲁氏菌(Brucella microti),两种致病菌的占比达到16.18%和12.71%,相关部门应该加强对这两种致病菌的监测力度。

底泥疏浚对湖泊沉积物的生态毒性效应的影响

采用淡水沉积物质量基准和微生物毒性试验方法，对疏浚前后五里湖沉积物提取液和全底泥沉积物的生态毒性进行了研究与分析，结果表明，疏浚后，沉积物中各重金属污染物的总体含量均显著降低，但是铬、铅和镍的含量仍然分布在阈值效应低值（TEL）和可能效应水平值（PEL）之间的灰色区域，仍可能对水体生态系统产生不良影响；疏浚后1个月，沉积物提取液中发光菌发光试验的EC50值降低约50％，毒性增加近1倍；与疏浚前相比，全底泥沉积物的细菌毒性试验的EC50值降低11％-30％；全底泥月芽藻毒性试验的EC50值也有显著降低。

底泥污染物释放动力学研究

采用模拟试验方式和新型微生物数量测定方法 ,研究了沼泽化湖泊底泥和受污染河流底泥在不同扰动状态下 ,底泥耗氧速率、氮和磷污染物释放动力学过程。结果表明 :( 1)底泥耗氧速率是同样条件下上覆水耗氧速率的 48倍 ,而在扰动状态下 ,底泥耗氧速率达到上覆水耗氧速率的 5 96— 93 6倍 ,扰动底泥显著增大其耗氧速率 ,底泥污染越严重 ,其耗氧速率越大 ,对水体产生的影响也越大。 ( 2 )扰动底泥可以显著增大底泥的氮磷释放速率 ,氮的释放受有机氮的氨化、氨氮的硝化、硝酸盐氮的反硝化以及氨氮被微生物吸收转化为有机氮等的影响 ;磷的释放过程受厌氧过程和底泥颗粒吸附的影响 ,耗氧速率高的底泥具有更大的氮磷释放潜力。 ( 3 )微生物数量在底泥污染物释放动力学中起着关键性作用 ,新型方法可以快速检测微生物总量。试验结果对于水环境的管理、受污染水体的修复 。

养殖池塘底泥预处理方法对Biolog Eco板分析结果的影响

为探讨不同预处理方法对养殖池塘底泥Biolog Eco板分析结果的影响,以南美白对虾养殖池塘周边底泥1#和中部底泥2#为研究对象,考察了文献中常用的5种预处理方法底泥微生物群落平均颜色变化率( Average well color development,AWCD)、碳源利用模式和多样性指数的差异。结果表明,培养3 d后周边底泥1#样品异养细菌总数(7.73×10^5 CFU·mL^-1)显著低于中部底泥2#样品(3.48×10^7 CFU·mL^-1)(P<0.05)。不同预处理方式底泥微生物群落的AWCD值、六类碳源利用情况、多样性指数及主成分分析差异较大。240 h时,1#底泥方法4和方法5除对胺类碳源的利用(方法5显著高于方法4)外,微生物群落的上述其他指标差异均不显著(P>0.05),但有多项指标显著优于方法1、2、3(P<0.05);2#底泥方法5处理微生物群落的多项指标显著优于方法1~4;且无论在1#底泥还是2#底泥,方法5主成分分析的平行点均较为集中,说明其平行性较好。因此建议采用方法5进行养殖池塘底泥的预处理,即10%底泥稀释液在250 r·min^-1转速下振荡30 min,经600 r·min^-1离心10 min,离心上清液直接接入Biolog Eco板。

北京大学未名湖水质与底泥菌群结构的时空变化

通过测定不同季节北京大学未名湖不同区域的水质指标,发现在无显著人为外源影响的条件下,水体氮相关指标较好,四季全部采样点的氨氮都优于Ⅱ类水指标,总氮都优于Ⅳ类水指标,但COD,TP和DO等指标在有的采样点仅达到、甚至劣于Ⅴ类。未名湖的平均综合营养状态指数(TLI)为56.1,属于轻度富营养化。利用PCR-DGGE分析未名湖的底泥微生物群落,结果表明其多样性随季节变化较明显,春、秋季多样性指数都较高,夏、秋季多样性指数与地理位置及水体营养盐含量呈显著正相关关系。线性回归结果提示未名湖底泥微生物群落可能受藻类固氮作用的影响。

曝气强化微生物功能菌修复黑臭水体

从成都市三道沟黑臭底泥中分离出一株能以底泥有机质为碳源和能源生长的土著微生物功能菌HC-1,经鉴定该菌株为不动杆菌(Acinetobacter)。在实验室条件下,以三道沟黑臭底泥为研究对象,采用微生物功能菌强化底泥有机质降解来修复黑臭水体的方法。研究了底泥曝气和上覆水曝气对黑臭水体修复效果的影响。研究表明,投加土著微生物功能菌并结合底泥曝气能够明显改善上覆水水质,加快底泥的修复。使用间歇曝气协同土著微生物功能菌作用时效果和连续曝气相近,且可降低运行成本。实验15 d后,上覆水COD、NH_3-N和TP去除率分别达67.6%、71.6%和92.2%,底泥有机质的降解速率提高了30%,底泥微生物活性增加5倍。

城乡接合部黑臭水体综合治理工艺实践——以安徽省潜山市为例

以安徽省潜山市某城乡接合部河道为例,遵循现状调查—原因分析—工艺设计—效果评估的思路,研究基于控源截污、内源治理、生态修复3个维度的综合治理工艺的适用性,并从水质和水生态等全面评价治理效果.实施综合治理且运营维护6个月后,河段水体透明度、DO值均有改善,不再属于黑臭水体.水体COD、氨氮和TP的平均去除率分别为58%、80%和31%,河段水质整体符合GB 3838—2002Ⅴ类标准,DO、COD、TP 3项指标达到或优于GB 3838—2002Ⅳ类标准.经过综合治理后,河道受污染严重区域的底泥微生物群落多样性得到有效提升,初步恢复一定的水体自净能力.

会仙湿地水体百草枯污染及其固定/转化率

采用微量热法结合高效液相色谱法,研究会仙湿地上覆水、周边居民饮用水百草枯污染状况,同时测定百草枯对湿地底泥微生物代谢活性的影响及对百草枯（0~120μg/g）的固定/转化率。结果表明,居民饮用水尚检测不出百草枯,但湿地上覆水已检出（1~16.8μg/kg）;相同实验条件下,微生物热功率生长曲线表现出相似性,均出现第二指数生长期;只有120μg/g（干土）者使微生物生长曲线明显往后推移;外加入的百草枯的转化率为52%~55%（96h）,意味着通过淋溶冲刷至流动水体中的量高达40%~50%。研究结果说明,百草枯对会仙湿地区域中哺乳动物和人类的健康可能存在潜在的安全隐患,建议将百草枯纳入附近水质指标检测范围。