金沙江典型河段浮游藻类群落结构及影响因素研究

为研究金沙江典型河段浮游藻类的群落结构特征及主要影响因素,于2014年秋季(10月)在石鼓至宜宾江段布设6个断面进行浮游藻类群落监测。通过显微镜观察,共鉴定出浮游藻类6门30属52种,其中硅藻的物种数、细胞密度和生物量分别占65.38%,74.07%和80.65%,是优势门类。浮游藻类总细胞密度和生物量都呈现坝上逐渐降低、坝下逐渐升高的规律,石鼓最高,向家坝最低。多样性分析表明,攀枝花的浮游藻类群落多样性最高,溪洛渡和向家坝均较低。浮游藻类与环境因子的RDA分析表明,总氮是影响浮游藻类群落结构的主要环境因子。优势属现存量与环境因子的相关性分析结果表明,包括尖针杆藻Synedra acus和曲壳藻Achnanthes sp.在内的6种硅藻与水位正相关,与水温负相关,是适合在低温下生活的藻类,小环藻Cyclotella sp.则适合在温度较高的环境中生长。网状空星藻Coelastrum reticulatum、栅藻Scenedesmus sp.、尖尾蓝隐藻Chroomonas acuta和小环藻Cyclotella sp.的现存量与总氮显著正相关,能够指示水体中的氮浓度;近缘桥弯藻Cymbella affinis和谷皮菱形藻Nitzschia palea的现存量与总磷呈显著正相关,能够指示水体中的磷浓度。

水库底泥氮释放及其好氧微生物脱氮研究

以丹江口水库为例,考察水库底泥在不同温度、扰动和曝气等条件下,总氮、硝氮、氨氮和亚硝氮的释放规律。设置模拟反应器,探究高效好氧脱氮微生物强化消除水库底泥内源氮污染的效果,并运用高通量测序技术,分析高效好氧脱氮微生物对底泥微生物群落结构的影响。结果表明,温度升高会减少氨氮的释放,增加硝氮和亚硝氮的积累;水体扰动会加速底泥中氮素释放,且上覆水中的氮素释放累积量与扰动速度成正比;溶解氧对底泥氮素释放有显著影响,曝气处理可以明显地降低底泥中总氮和硝氮的释放及其在水体中的累积。在反应器中底泥–上覆水界面投加高效好氧脱氮微生物Pseudomonas stutzeri (PCN-1)后,反应器内各种形态的氮素都出现先上升、后下降的趋势;在反应器运行的第65天,底泥释放的总氮和硝氮的去除率分别高达75.87%和79.96%,底泥内源氮污染得到有效的控制。对比投加菌株前后的微生物群落结构,发现底泥中Proteobacteria,Bacteroidetes和Spirochaetes的相对丰度明显增加,PCN-1强化脱氮处理能够改变底泥的微生物群落结构。

高效褐藻胶降解菌的筛选与产酶条件优化

以海藻酸钠为唯一碳源,从天然腐烂海带中筛选得到一株高效褐藻胶降解菌株53#,经形态学观察和16S r RNA鉴定,确定为类芽孢杆菌Paenibacillus agaridevorans。采用正交试验方法,以p H、温度、Na Cl浓度和海藻酸钠初始浓度为影响因素,对该菌株的产酶条件进行优化,得到53#菌的最佳产酶条件:p H=8,25℃,Na Cl浓度15 g/L,海藻酸钠初始浓度15 g/L。在最佳产酶条件下,褐藻胶裂解酶最大酶活可达390.53±17.32U/m L。筛选得到的类芽孢杆菌Paenibacillus agaridevorans 53#具有易于培养、产酶速度快和酶活力高等优点,能够实现褐藻胶的高效糖化,在褐藻生产生物乙醇领域具有潜在利用价值。