淡水和海洋沉积物中N-DAMO古菌对聚氯乙烯微塑料的响应研究

硝酸盐型厌氧甲烷氧化(Nitrate-dependent anaerobic methane oxidation,N-DAMO)对自然环境中的甲烷减排起着重要作用。近年来,由于人类活动的影响,自然环境中的微塑料含量逐渐增加。然而,微塑料对N-DAMO古菌的生态分布及功能的影响尚不清楚,微塑料在甲烷减排中的作用有待探究。本研究以淡水和海洋沉积物为对象,利用同位素示踪技术和分子生物学手段研究了不同聚氯乙烯微塑料浓度处理下沉积物中N-DAMO古菌的活性,丰度及多样性。结果表明:聚氯乙烯微塑料在短期内显著提高淡水和海洋沉积物N-DAMO古菌活性。聚氯乙烯微塑料对海洋沉积物中的N-DAMO古菌活性刺激更强。加入微塑料后,淡水和海洋沉积物的N-DAMO古菌多样性均发生改变,海洋沉积物中的N-DAMO古菌群落结构更容易受到微塑料影响。

淡水生态系统中反硝化型厌氧甲烷氧化微生物的研究进展

反硝化型厌氧甲烷氧化(DAMO)是在淡水生态系统中发现的一种全新的厌氧甲烷氧化途径,偶联了全球碳循环和氮循环,与NC10门细菌、DAMO古菌及厌氧氨氧化菌密切相关。首先介绍DAMO途径在淡水生态系统中的发现及其功能微生物。其次,重点阐述DAMO功能微生物在湖泊、湿地和河流等淡水环境中的研究进展,并对聚合酶链式反应(PCR)、荧光原位杂交(FISH)及高通量测序技术在DAMO功能微生物检测中的应用及发展进行总结与分析。最后,展望DAMO在淡水生态系统中的研究前景。

反硝化型厌氧甲烷氧化微生物的研究进展

反硝化型厌氧甲烷氧化(DAMO)是以甲烷为电子供体、硝酸盐/亚硝酸盐为电子受体的生物化学过程,由DAMO古菌和DAMO细菌2种微生物催化完成。该过程不仅对生态系统中的甲烷消耗具有非常重要的贡献,还连接着碳氮元素之间的生物地球化学循环,在废水生物脱氮方面也具有一定的应用潜力,具有重要的研究意义。对近年来DAMO微生物的研究进展进行了梳理和讨论,着重阐述了有关DAMO微生物的代谢途径、富集影响因素(接种物、温度、甲烷传质/分压和反应器构型),以及在废水处理中的应用潜力等方面的内容。并在此基础上,针对DAMO古菌在碳氮循环中的贡献以及模拟DAMO过程的数学模型等未来可能的研究方向提出了展望,以期为DAMO微生物的环境功能研究及废水脱氮处理应用提供参考。