无机解磷菌对天鹅湖瀉湖沉积物内源磷释放的影响

为研究解磷菌对荣成天鹅湖瀉湖沉积物内源磷释放的影响,以前期筛选的3株无机解磷菌和表层沉积物为试验材料进行室内模拟试验,分析了不同解磷菌接种条件下水体总磷及pH、Eh等参数的动态变化,比较了试验前后沉积物各形态无机磷的含量差异。结果表明,在试验前期,各解磷菌处理水体的pH均不同程度下降,其中沉积物灭菌组和非灭菌组分别降至6.46~6.88和6.66~6.78。试验期间各处理水体Eh不断下降,结束时沉积物-水界面呈厌氧状态。灭菌条件下解磷菌的接种明显促进了沉积物磷的释放,试验后期各加菌处理水体的总磷含量远高于对照;未灭菌条件下水体总磷上升较慢且总体水平较低,不同解磷菌处理间差异较小。试验结束时,大部分加菌处理沉积物中HCl-P(钙结合态磷)含量下降了19.92~50.08 mg·kg^(-1),BD-P(可还原态磷)含量下降1.81~4.19 mg·kg^(-1),而NaOH-P(铁铝结合态磷)未下降。研究表明,无机解磷菌的接种可明显降低上覆水pH,从而使得沉积物中HCl-P溶解释放;HCl-P为天鹅湖沉积物磷的主要赋存形态,在解磷菌作用下其对上覆水体磷水平的潜在贡献不容忽视。

芽孢杆菌属解磷菌对天鹅湖瀉湖不同类型沉积物的解磷能力

磷是海洋浮游植物生长所必需的营养元素,而过量的磷负荷会导致水体富营养化。解磷菌是影响磷再生的一个重要因素,在水体磷的生物地球化学循环中发挥着关键作用。为了研究无机解磷菌(IPB)对天鹅湖瀉湖不同湖区沉积物的解磷能力,本研究以前期从湖中心沉积物中筛选的两株芽孢杆菌属(Bacillus sp.)解磷菌及4个湖区的表层沉积物为试验材料,通过室内模拟试验分析了不同解磷菌接种条件下水体pH、DO、总磷(TP)、可溶性磷(SRP)等参数的动态变化,探究了解磷菌对沉积物各形态无机磷转化的影响。结果表明,试验期间,上覆水体DO浓度及pH均呈不同程度的下降趋势,沉积物-水界面很快达到厌氧状态。解磷菌接种促进了天鹅湖沉积物中磷的释放,菌株及湖区的不同均对上覆水体TP浓度有显著影响。试验期间,接种处理的上覆水体SRP浓度变幅为0.009~0.666 mg/L;两种菌株对不同湖区沉积物的解磷能力存在明显差异,其中弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus)对西北部湖区沉积物的解磷能力最强,水体中SRP浓度增幅为0.510mg/L;而巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)对南部湖区砂质沉积物的解磷能力最强,增幅为0.583 mg/L。试验结束时,弯曲芽孢杆菌接种组沉积物中NaOH-P含量均有所下降,降幅为2.49~30.36 mg/kg,其中西北部湖区降幅最大;南部湖区的BD-P含量在不同接种条件下均有所下降,且巨大芽孢杆菌组降幅大于弯曲芽孢杆菌组;其余磷形态的含量变化不明显。研究表明,天鹅湖不同湖区沉积物中无机磷含量差异较大,颗粒较细的湖中心和西北部含量较高。在IPB接种条件下,瀉湖不同湖区沉积物磷的释放能力存在差异,其中西北部湖区沉积物受微生物活性影响最大,解磷菌对该湖区沉积物内源磷释放的贡献不容忽视。