检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学 2022年第5期43卷 2624-2632页

作者：高悦黄廷林李楠齐允之司凡杨斌西安建筑科技大学环境与市政工程学院西北水资源与环境生态教育部重点实验室西安710055 西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西省环境工程重点实验室西安710055 西安水务集团黑河金盆水库管理公司西安710401

水库水体分层是导致底层水体厌氧,产生内源污染的重要原因,人工强制混合充氧可以使分层水体提前实现完全混合,当秋冬季气温低于混合水温时,停止混合充氧系统水体仍可自发地持续进行混合,极大地延长了底层水体及沉积物的好氧周期.上述阶... 详细信息

水库水体分层是导致底层水体厌氧,产生内源污染的重要原因,人工强制混合充氧可以使分层水体提前实现完全混合,当秋冬季气温低于混合水温时,停止混合充氧系统水体仍可自发地持续进行混合,极大地延长了底层水体及沉积物的好氧周期.上述阶段中,人工强制混合期底层水体温度逐渐升高直至完全混合,自然混合期混合水体温度持续下降,溶解氧保持在7.84~9.86 mg·L^(-1).为研究人工诱导水体提前混合对水源菌群及有机污染物代谢的影响,以西安金盆水库为研究对象,在原位监测水质指标的基础上,采用高通量DNA测序技术和Biolog技术分析细菌群落组成及其代谢活性.结果表明,持续自然混合期金盆水库优势菌门为放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria),二者相对丰度之和占细菌群落的60.9%~66.2%.放线菌门(Actinobacteria)中的优势菌为CL500-29_marine_group(15.96%),其次为hgcl_clade(9.25%).水库水体在完全混合初期,受温度和溶解氧升高影响,细菌活性相对较高,有机污染物指标高锰酸盐指数和溶解性有机碳(DOC)去除效果显著;混合后期,水温逐渐由14.04℃下降至6.77℃,细菌代谢活性逐渐降低.冗余分析表明,影响细菌群落组成和代谢活性的主要因素为水温和溶解氧.

关键词：金盆水库诱导混合细菌代谢活性群落组成影响因素

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不同碳源促进污染水体氮素转化的微生态过程

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浙江农业学报 2016年第11期28卷 1915-1921页

作者：赵佩文王新吴逸飞姚晓红柳永孙宏葛向阳汤江武华中农业大学生命科学与技术学院湖北武汉430070 浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所浙江杭州310021

在试验条件下,向氮污染河道水体中C/N按15∶1补加甲醇、乙醇、乙酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、羧甲基纤维素钠,检测水体氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、总氮的变化,以及在此过程中水体细菌胞外酶活性、细菌群落结构的变化。结果显示... 详细信息

在试验条件下,向氮污染河道水体中C/N按15∶1补加甲醇、乙醇、乙酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、羧甲基纤维素钠,检测水体氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、总氮的变化,以及在此过程中水体细菌胞外酶活性、细菌群落结构的变化。结果显示,除甲醇、羧甲基纤维素钠外,补加有机碳源显著降低了水体氨氮的含量,水体β-葡萄糖苷酶活性在碳源补加后快速增加,补加葡萄糖、蔗糖、麦芽糖的水体中细菌群落结构明显异于其他处理,表明添加有机碳源可显著加快污染水体中氮素的转化,水体微生物在此过程中起到关键作用。水体细菌群落结构和代谢活性对不同类型有机碳源有着不同的响应,因而添加不同有机碳源对水体氮素转化具有不同的促进作用。

关键词：有机碳源污染水体细菌群落 PCR-DGGE 细菌代谢活性

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扬水曝气对水库细菌种群活性影响及水质改善效果研究

扬水曝气对水库细菌种群活性影响及水质改善效果研究

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作者：高悦西安建筑科技大学

学位级别：硕士

水库水体分层是导致底层水体厌氧,产生内源污染的重要原因,人工强制混合充氧可以使分层水体提前实现完全混合,当秋冬季气温低于混合水温时,混合充氧系统停止后水体仍可自发的持续进行混合,极大的延长了底层水体及沉积物的好氧周期。本... 详细信息

水库水体分层是导致底层水体厌氧,产生内源污染的重要原因,人工强制混合充氧可以使分层水体提前实现完全混合,当秋冬季气温低于混合水温时,混合充氧系统停止后水体仍可自发的持续进行混合,极大的延长了底层水体及沉积物的好氧周期。本研究以西安黑河金盆水库为研究对象,于2020～2021年在原位监测水质指标的基础上,采用高通量DNA测序技术、Biolog技术、三维荧光光谱-平行因子法及紫外-可见吸收光谱法,分析扬水曝气系统(water-lifting aerators,WLAs)对黑河金盆水库热分层结构的破坏,对溶解性有机质(DOM)的削减以及对水源菌群群落组成和代谢活性的影响,以期为金盆水库水环境质量改善提供数据支撑。主要研究内容包括:1)扬水曝气系统运行对水体混合时间的延长及水质改善效果;2)扬水曝气系统运行对水体有机质削减及控制作用;3)混合充氧增温下的金盆水库细菌代谢活性的强化效果。本文主要结论如下:(1)扬水曝气系统运行可降低热分层稳定性,使完全混合期由通常的3个月延长至5个月以上,并且使持续自然混合期垂向溶解氧维持在7～9mg/L。气温和扬水曝气系统运行是影响水库分层和混合的主要因素,人工诱导水体持续自然混合的前提条件是扬水曝气系统运行至流域日平均气温低于混合水温。在该条件下,扬水曝气系统停止运行后,水体继续混合直至分层的再次发生。(2)汛期暴雨径流的输入是金盆水库有机污染物的主要来源,径流输入使金盆水库有机质含量在短期内显著升高,对水质造成较为严重的破坏。扬水曝气系统可有效控制水库的有机质污染,改善水体环境。在人工诱导混合下的持续自然混合期,较高的溶解氧和初始温度有利于细菌代谢活性提高,对水体有机质有持续的降解效果,高锰酸盐指数和溶解性有机碳削减率分别达26.13%和50.03%。(3)三维荧光光谱分析结果表明,金盆水库含有陆源类腐殖质(C1、C2和C3)和内源类蛋白质(C4)4种DOM组分。强制混合期两次扬水曝气系统的运行使得DOM总荧光强度分别从1.09R.U.和0.85R.U.降至0.90R.U.和0.61R.U。紫外-可见吸收光谱特征参数也表明,系统运行期间DOM被不断降解,表层削减率最高,且小分子DOM被优先降解。(4)人工诱导自然混合过程水体优势类群为放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria),其相对丰度之和达60%以上。属分类水平上,相对丰度最高的为CL500-29＿marine＿group和hgcl＿clade。扬水曝气系统运行后变形菌门中的的优势菌由厌氧型细菌转变为好氧型细菌,主要以甲基杆菌属(Methylobacter)和甲基孢囊菌属(Methylocystis)为主。冗余分析结果表明,分层期浊度、电导率、水温和pH值均对细菌群落影响较大,流量等水文气象条件同样是会影响细菌群落组成;混合期DO、水温和pH等环境因子与细菌群落演替紧密相关。(5)扬水曝气系统运行使得混合期初期细菌群落具有较高的丰度指数和多样性指数。与自然混合期衔接后随着水体温度的降低,ACE指数由1110降至928,Chao1指数由1121降至720,Shannon指数由4.7降至4.01,AWCD值由1.43降至0.94。但整个过程中水体细菌对碳源的偏好一致,对氨基酸类、酯类以及酸类的利用程度较高。

关键词：扬水曝气系统金盆水库有机物细菌代谢活性群落组成

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水源水库藻类种群演替互作规律与衰亡机制研究

水源水库藻类种群演替互作规律与衰亡机制研究

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作者：黄鑫西安建筑科技大学

学位级别：硕士

由于自然界可直接利用的淡水资源十分有限,人们通过水库对其进行管理与调配。而随着水库的持续运行,外源污染物的输入和内源污染物的积累,许多水库面临着富营养化的风险。在水库水水生生态系统中,藻类作为该生态系统中至关重要的一部分... 详细信息

由于自然界可直接利用的淡水资源十分有限,人们通过水库对其进行管理与调配。而随着水库的持续运行,外源污染物的输入和内源污染物的积累,许多水库面临着富营养化的风险。在水库水水生生态系统中,藻类作为该生态系统中至关重要的一部分,其对水质变化响应极其灵敏。在藻类衰亡过程中释放的大量溶解性有机物会对水体中细菌代谢能力及碳源利用情况造成影响。本文以水源水库为实验研究对象,结合高通量DNA测序技术和共生网络分析方法,持续跟踪水库水质指标、藻类种群结构的变化以及藻类属间互作和水质变化响应关系,以探究水源水库藻类种群演替机制。此外,结合细菌代谢图谱,揭示藻类衰亡过程中细菌代谢活性的变化规律,以期为水源水库水质改善及藻华防控提供科学依据。主要研究结果包括:（1）绿藻门为金盆水库优势藻门,硅藻门在夏季末及秋季相对丰度提高,蓝藻门在6月相对丰度较高。小球藻、小环藻、直链藻、扁藻以及海链藻属为金盆水库研究期间优势藻属,而多甲藻、隐藻、鱼鳞藻和锥囊藻属则只在特定时间出现。所有水质节点与藻类节点之间以负相关关系居多,Fe、氨氮、电导率、浊度、温度和DOC与藻类间响应较为强烈。某些藻之间存在着强烈的特定的互作关系。（2）与金盆水库类似,绿藻门为李家河水库优势藻属,蓝藻门在6月相对丰度较高,甲藻门、金藻门、隐藻门丰度则在整个研究期间都处于较低水平。小球藻、小环藻和直链藻为李家河水库研究期间优势藻属,而多甲藻、隐藻和金杯藻则只在特定时间出现。衣藻属与扁藻属的相对丰度月度变化相反,与直链藻属相同。网络分析表明电导率、p H、Fe、水温和总氮的变化对真核藻类以负相关关系为主,其中电导率和p H与藻类间互作响应更为显著。栅藻属（Desmodesmus sp.）与其他藻属间有较多的相关关系且以正相关为主。（3）扬水曝气运行期间,水质垂向趋于一致,叶绿素a和藻密度表现出到了运行中后期,垂向上趋于一致。在表层0-20m深度区间,以硅藻门和绿藻门为优势藻门类,随着深度的增大硅藻占比逐渐下降,而绿藻与之相反。甲藻门和褐藻门仅活跃在扬水曝气运行前中期,说明扬水曝气可以有效控制这两门类的藻。隐球藻属、鱼鳞藻属和棕鞭藻属仅在运行前期相对丰度较高。网络分析结果表明,随着水深增加,水质参数与藻类间的响应关系逐渐减弱,且藻类属间互作关系也呈现相同趋势。（4）小球藻衰亡期间,pH、Chl-a、TN、NH4+-N以及TP逐渐降低,而NO3--N逐渐升高。其中NH4+-N、TP在第5 d的降幅最为显著,分别降低84.95%（P<0.001）、30.84%（P<0.001）。细菌总数在第5天升高后保持下降趋势。荧光溶解性有机质为类富里酸,在0～10d持续降低而后基本不变。细菌群落代谢活性逐渐减弱,碳源利用类别发生显著改变。第15天细菌群落代谢活性发生突变,并且以脂类为主要碳源,并且也只对丙酮酸甲酯表现出较高消耗。而在第10天时,额外表现出对葡萄糖-1-磷酸盐和β-甲基D-葡萄糖苷的利用。

关键词：水源水库藻类种群高通量测序细菌代谢活性网络分析

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