填埋场内微生物介导的As(Ⅲ)氧化解毒行为研究

来源 :中国计量大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jjuuhhuu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
砷是危害公众健康的十大化学物质之一,目前砷污染已经成为全球关注的污染。填埋场是典型的人造环境,各种污染物的汇集地,填埋场也是重要的砷污染之一,若不能有效控制,填埋场砷污染可造成周围土壤及水体的二次污染。砷的毒性由其形态决定,而微生物介导砷形态转化,而填埋场内微生物多样性高,且富微含生物代谢活动所需的营养物,填埋场内微生物参与场中有毒物质的迁移转化。研究填埋场内砷的迁移转化规律结合微生物对砷的调控行为,为填埋场砷污染控制提供针对性的调控策略,也可为完善填埋场污染控制提供理论依据。主要研究内容和结论如下:(1)本文通过对浙江省5个典型生活垃圾填埋场的砷污染特征研究,获得填埋场内砷迁移及形态分布规律,结果表明填埋内各形态砷在填埋中期(3-5年)到达峰值,As(Ⅲ)在填埋中期时平均含量为0.91 mg/kg,As(V)在填埋中期时平均含量为5.2 mg/kg。而后填埋垃圾逐渐趋于稳定,各形态砷在微生物介导下形态转化并随着渗滤液等往填埋场外迁移,填埋垃圾各形态砷含量呈减少趋势。环境因子对砷形态分布存在明显影响,研究发现TOC(p=0.034)对砷形态分布有显著影响,此外,p H、Cl-、SO42-和含水率等环境因子与As(Ⅲ)分布呈正相关。As(Ⅲ)氧化酶(Aio)是驱动As(Ⅲ)氧化行为的关键因素,在填埋场环境中,转录Aio酶的功能基因aio A丰度与As(Ⅲ)的氧化行为明显相关,随着aio A基因丰度的增加,填埋场内As(Ⅲ)氧化成As(Ⅴ)的能力也随之增强。(2)搭建三套生物反应器,分别为CK(灭菌垃圾)、T(垃圾样品+CDM培养基)、T-As(垃圾样品+CDM培养基+As(Ⅲ)),研究填埋场内As(Ⅲ)解毒行为的调控研究。反应器T-As与CK比较,填埋场内微生物作用下,明显提高As(Ⅲ)氧化效率,T-As的氧化效率约为86%。T-As与T(自然条件下)比较,表明As(Ⅲ)的添加导致填埋场内微生物多样性及群落结构改变。此外,T-As反应器的aio A功能基因的丰度明显高于T反应器,其绝对丰度高达4.79×10~8copies/g,为T反应器的4倍。基于RMT共现网络分析垃圾填埋场内微生物物种之间共现关系,微生物群落可划分为6个生态群(6个模块,模块系数Modularity>0.4),其中0#模块和4#模块是导致As(Ⅲ)生物氧化的主要生态群,而在0#模块和4#模块中,Bacteroidetes(拟杆菌)和Proteobacteria(变形菌)是优势菌群,是介导As(Ⅲ)解毒的主要物种。通过分析各物种在网络中的生态贡献,即各物种的Zi值(模块内连接值)和Pi值(模块间连接值),Pseudomonas(假单胞菌)可能是驱动As(Ⅲ)解毒行为的关键物种。(3)从As(Ⅲ)胁迫处理后的垃圾样品,利用平板涂布法分离单一菌株,利用硝酸银(Ag NO3)定性检验获得AOB菌株,对获得菌株进行生理生化及分子生物学鉴定,共筛选分离得到5株AOB菌,分别为Pseudomonas putida、Ammoniphilus sp.wt2、Acinetobacter sp.wt3、Pseudomonas sp.yl、Microbacterium sp.ms。通过序批实验进一步探究上述5株AOB菌株的生长能力、对砷的耐受能力和氧化能力,结果表明,As(Ⅲ)对Acinetobacter sp.wt3抑制浓度作用较小,在500μmol/L浓度时,还未达到该菌株的半抑制浓度,其氧化效率为57%。Pseudomonas putida可耐受300μmol/L的As(Ⅲ)浓度,其氧化效率为58%。Pseudomonas sp.yl则随着其生物量的增长,抑制浓度逐渐降低,其氧化效率为63%。Microbacterium sp.ms和Ammoniphilus sp.wt2则是2株能耐受高砷浓度的菌,氧化效率分别为52%和34%。本研究系统的探究了填埋场内微生物介导下As(Ⅲ)的氧化解毒行为,为填埋场内降低砷毒性的生物学机制提供理论基础。
其他文献
全民健身赛事作为全民健身事业建设与发展的重要部分,发挥着关键性作用。“十四五”时期的到来,标志着全民健身赛事进入新发展阶段、提出新发展要求、面临新任务和新挑战,为全民健身赛事发展提供了了新动能、新机遇,旨在满足群众多元化参赛需求。本文以张家港市全民健身赛事发展的动力系统为研究对象,运用文献资料、专家访谈、问卷调查、实地调查、数理统计和逻辑分析等研究方法,主要从赛事运作概况、存在问题等进行分析与研究
学位
党的十八届三中全会强调“激发社会组织活力,正确处理政府和社会关系,加快实施政社分开、推进社会组织明确权责、依法自治、发挥作用”,党的纲领性文件对社会组织发展释放出积极信号,也明确了社会组织发展的目标要求。在此大背景下,深入推进单项体育协会实体化改革,有利于推进体育治理体系和治理能力现代化、巩固全民健身国家战略、实现单项体育协会依法自治、加快政府职能转移、形成政府、社会等各方面主体协同发展的未来整体
学位
青少年体育是健康中国建设的关键举措。近年来龙舟运动作为传承我国优秀民族传统文化的运动项目,在青少年群体中广泛开展。当前我国龙舟项目研究主要停留在龙舟文化研究和传统的体能研究方面,制约了龙舟运动的发展。功能性训练在不同运动项目的应用均取得了优异成绩,且功能性训练理念与青少年龙舟运动理念有着密切的关系。因此,本文将功能性训练理念和方法引入到青少年龙舟队体能训练当中,以期探究出适合青少年龙舟体能训练的新
学位
水是生命体的重要组成部分,水质的优劣与人体健康安全息息相关。随着我国经济的快速发展,人为氮的输入,尤其是氨氮的输入,给饮用水水源安全问题带来了巨大的压力。因此,氨氮污染水体必须得到适当的处理,以保证饮用水源安全问题不受威胁。人工湿地作为一种生态污水处理系统,在饮用水水源净化等方面的应用越来越广泛,但是在运行管理过程中会遇到冬季氨氮处理效率低的问题。针对在冬季低温条件下人工湿地对氨氮的去除效果较差的
学位
随着全民健身国家战略的深入实施,体育健身受到广大人民群众的关注。在多个政策文件的引导下,各类体育赛事蓬勃发展,人们逐渐从体育赛事的观看者变为体育赛事的参与者。随着竞速类项目比赛市场的进一步细分,一些赛事对芯片计时的精度提出了更高的要求,传统的无源芯片计时已经无法满足日益增长的计时需求。为解决目前国内市场上芯片计时精度不高的问题,本文参考国外芯片计时的发展历程,结合国内芯片计时的发展情况,提出了一种
学位
在当今竞技体育日新月异的发展情形下,运动员的运动心理状态已成为决定运动员竞技水平的重要影响因素,健康的心理环境可以使得运动员在训练和比赛中保持优异的竞技状态,是运动员保障训练质量进而提升运动成绩的重要保证。在青少年运动员培养过程中,运动员的运动性心理疲劳、运动动机及运动投入水平是影响运动员运动心理状态的重要心理因素。三者之间互相影响,运动员良好的运动投入水平与其训练质量的保障及其运动技术水平的提升
学位
泥石流灾害以及滑坡灾害等国内外常见的地质灾害有着巨大的危害。尤其是对于我国来说高达三分之二的山地面积占比、多变的气象以及复杂的地形让我国成为了世界上地质灾害最为严重的国家之一。近些年来,我国经济高速发展伴随的是对土地的过度开发、排放大量的温室气体以及过度的砍伐树木导致了我国泥石流、滑坡等地质灾害发生的次数逐年递增。因此对地质灾害进行更加深入的研究刻不容缓,而地质灾害模拟装置是研究地质灾害不可或缺的
学位
研究目的:视觉作为感觉信息输入的一种重要方式,在维持人体姿势的稳定中不可或缺。然而,在视觉忽略或缺失的情况下,人体在进行落地动作时,下肢关节的力学特征还尚不清楚,尤其是踝关节功能性不稳者。因此,本研究旨在通过比较踝关节功能性不稳组和对照组视觉剥夺后的落地力学特征,探讨视觉剥夺状态下落地踝关节功能性不稳组的运动生物力学特征,为功能性踝关节的损伤防治提供理论基础和实验依据。研究方法:本研究随机选取苏州
学位
马术运动是中国传统体育文化的现代转型,与文化、旅游、农业、休闲等领域的资源有机融合,是一项时尚体育运动项目,丰富了群众全民健身活动,也成为了体育产业的新兴业态,能充分满足人民群众对美好生活的需求。进入新时代以来,国家大力发展全民健身,以此推动体育产业的发展,促进体育消费增长,马术运动作为一项休闲健身运动成为全民健身和体育产业的重要内容。苏南地区作为长三角一体化发展的重要区域,地理环境优越,经济基础
学位
新中国建立后,随着政治、经济的迅速发展,知识积累促进了文化的发展和更新,教育作为兴国的百年大计,教育改革和课程改革的步伐从未停止。教材作为知识的主要载体,是教学工作的重要环节,是教育教学改革与实施的重要载体,是国家意志、民族精神和文化传统的体现,也是学科发展水平的体现。在新一轮核心素养导向的课程改革之下,通过梳理新中国成立以来普通高等学校排球教材,透视高校排球教材内容的发展趋势,提高高校排球教材的
学位