FeCl3和Phoslock?添加下湖泊沉积物中的磷转化及其微生物学分子机制

来源 :绍兴文理学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:it8844
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
沉积物内源性磷的释放是导致淡水湖泊发生富营养化的主要因素。浅层湖泊的水分波动致使其底部沉积物时常历经干湿交替,从而造成沉积物中不同形态的铁组分因受氧化还原电位(Eh)波动而发生改变,进而驱动沉积物内源性磷的转化和释放,然而其中的微生物学机制尚不明晰。基于此,本研究在室内模拟条件下,研究了FeCl3和Phoslock?两种修复剂对沉积物磷的控制效果。试验处理包括CK、FeCl3(40%,64.9 mL/m~2)、Phoslock?(630 g/m~2)、FeCl3(40%,64.9mL/m~2)+KH2PO4(3.62 mg/L)、Phoslock?(630 g/m~2)+Ka H2PO4(3.62mg/L)五个处理。测定了上覆水pH、水溶性活性磷和有机磷。通过干湿交替室内模拟微宇宙试验(处理:CK、FeCl3和Phoslock?),动态监测了沉积物的pH和Eh变化;测定了沉积物溶解性有机碳(DOC)、Fe2+、磷组分、微生物量碳和磷、碱性和酸性磷酸酶活在不同培养阶段的变化;通过高通量测序技术研究了铁氧化还原菌(丰度、多样性和共现网络)对水分变化和FeCl3添加的响应。以期揭示干湿交替和FeCl3添加下铁氧化还原菌介导的磷素转化过程,为调控湖泊沉积物内源性磷的释放提供理论依据,主要的研究结果如下:1.FeCl3添加显著降低了两类沉积物上覆水的pH(P<0.05),而Phoslock?添加对类沉积物上覆水pH无影响。两类修复剂对养殖型上覆水溶解性活性磷的控制效果表现为FeCl3>Phoslock?,而在生活型上覆水中相反;两类修复剂对两类上覆水有机磷的控制效果表现为FeCl3>Phoslock?。2.CK处理的落干可降低养殖型沉积物pH,而增加生活型沉积物pH;复湿使两类沉积物pH向中性变化。FeCl3添加显著降低两类沉积物pH(P<0.05)。落干过程增加了两类沉积物Eh,而复湿过程相反。3.落干可显著降低两类沉积物Resin-P和NaHCO3-Pi,而显著提高NaOH-Pi(P<0.05);FeCl3添加显著降低了两类沉积物活性磷,但提高NaOH-Pi(P<0.05);在FeCl3添加处理中,复湿可使两类沉积物活性无机磷显著增加,而显著降低NaOH-Pi(P<0.05)。与CK处理相比,Phoslock?添加显著降低两类沉积物NaHCO3-P i(P<0.05),显著提高Di-HCl-Pi和Con-HCl-Pi(P<0.05);在Phoslock?添加处理中,复湿可使生活型沉积物NaHCO3-Pi显著提高(P<0.05),而NaHCO3-Po和NaOH-Po显著降低(P<0.05)。4.两类沉积物的DOC、Fe2+、微生物量碳和磷、碱性和酸性磷酸酶活均随落干过程显著降低(P<0.05),复湿则显著增加(P<0.05)。在落干过程中,FeCl3添加显著降低两类沉积物DOC、微生物量和碱性磷酸酶活性(P<0.05),而Phoslock?添加显著提高生活型沉积物碱性磷酸酶活性(P<0.05)。5.落干和复湿过程及FeCl3添加对铁氧化还原菌(FeOB/FeRB)的多样性(Chao1)无显著影响。落干和复湿过程均可显著改变两类沉积物FeRB的群落结构(P<0.05),而FeOB群落结构仅受到落干过程的影响(P<0.05)。落干和复湿分别增加了生活型沉积物FeOB和FeRB共现网络的平均度和相对模块率,而对养殖型沉积物无明显影响。6.生活型沉积物的落干和复湿分别增加了FeOB和FeRB之间的相互作用,进而介导了NaOH-Pi和活性无机磷之间的变化;而对于养殖型沉积物,落干和复湿过程中Eh的变化分别通过改变FeOB和FeRB的群落结构来介导NaOH-Pi和活性无机磷之间的转化。综上所述,干湿交替引起的沉积物磷有效性变化与FeOB和FeRB(多样性/相互作用)驱动的铁结合态磷转化紧密相关。本研究揭示了干湿交替通过改变的沉积物Eh来影响铁转化功能微生物群落(FeOB/FeRB),进而介导沉积物中磷素动态转化机制,为调控湖泊沉积物内源性磷的释放提供理论依据。
其他文献
<正>银行业务人员应加强专业技能培训,明晰信用证软条款及卖方强势条款,了解这些条款将会给受益人、申请人和开证行带来何种风险,积极采取措施防范相关风险。在国际贸易活动中,为解决买卖双方信任问题,往往需要银行作为买卖双方的保证人代为收款交单,以银行信用代替商业信用。根据《跟单信用证统一惯例》(UCP600),信用证是一项不可撤销的安排,无论其名称或描述如何,该项安排构成开证行对相符交单予以承付的确定承
期刊
研究去应力退火和完全退火两种热处理状态下30 mm厚TC4钛合金电子束焊接接头的组织和性能。结果表明:两种热处理状态下,接头的组织构成类似,BW区以等轴α相+板条状α相与晶间β相组成的双相组织,HAZ区由初生α相、针状马氏体α′相以及板条状α相和β相的双相组织组成,WM区主要由大量的针状马氏体α′相和少量分布在原始β晶界的α相组成。与去应力退火状态相比,在完全退火状态下,接头整体组织更加均匀,α相
期刊
目的 系统评价血府逐瘀汤治疗卒中后抑郁的临床疗效。方法 计算机检索中国知网(CNKI)、维普中文期刊服务平台(VIP)、万方数据知识服务平台(WanFang Data)、中国生物医学文献数据库(SinoMed)、Embase、PubMed、Cochrane Library、Web of Science等数据库中血府逐瘀汤治疗卒中后抑郁的相关文献(随机对照试验),文献发表时间为建库至2022年7月1
期刊
青藏高原孕育着地球上数量最多、面积最大且类型多样的高原湖泊群。湖泊作为青藏高原的重要陆地景观之一,在全球水循环和生物地球化学循环中发挥着重要作用,被认为是反映全球气候变化和区域响应的重要信息载体。冰湖是由冰川作用而形成的一类特殊湖泊,其形成和发育与气候变化密切相关,是气候变化的敏感指示器。微生物作为湖泊碳、氮、磷等生源要素循环和能量流动的重要驱动者,在维持高原湖泊生态系统稳定性和生态功能方面发挥着
学位
为探索盐碱湖泊微生物群在高盐胁迫下的适应策略,以地处内蒙湖区的岱海沉积物为研究对象,通过宏基因组测序技术揭示其氮代谢微生物的群落结构和功能特征,探究盐胁迫下环境因子对氮代谢功能的影响以及微生物群落构建的驱动机制.结果表明:岱海沉积物氮代谢以异化硝酸盐还原为主要途径,伴随固氮、硝化、反硝化、同化硝酸盐还原、全程氨氧化等5条途径.变形菌门(Proteobacteria)(56.31%~59.19%)、
期刊
在数字经济时代,金融科技成为赋能绿色金融发展的重要引擎,也成为促进产业结构升级的重要动力。该研究将金融科技、绿色金融与产业结构共同纳入研究框架,选取2011—2020年中国30个省份样本数据,基于文本挖掘法和熵权TOPSIS法测度金融科技与绿色金融发展水平,运用双向固定效应模型和调节效应模型实证分析金融科技和绿色金融对产业结构的影响及其作用机制。研究结果表明:(1)金融科技、绿色金融不但对产业结构
期刊
随着时代的变革,职业形式不断变化,人们需要学习新的技能来适应时代的变化。教育作为培养人才的根本途径,应培养有自主规划能力的人才、培养可以适应社会发展的人才。而在其中,生涯教育正是对时代变革的回应,生涯教育不仅能培养学生的自主规划能力,还能促进学生社会化和个性化的发展。同时,新高考改革助力了生涯教育的发展。自2014年国务院颁布《关于深化考试招生制度改革的实施意见》,上海和浙江紧随其后出台了高考改革
学位
木质素广泛分布于维管植物,经分解生成的酚类化合物可示踪有机质来源、评估木质素降解程度,进而用于反演古环境与古气候变化。采用合适的分析方法有效地分解木质素是推断母源植物类型、降解程度的技术基础,常规方法是木质素经碱(或酸)解后,利用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析酚类单体化合物,但分解、提取过程复杂、易引入杂质。热裂解技术可在高温下快速分解有机质,裂解产物可通过GC-MS进行在线分析,具有用样量少
期刊
采用氩弧焊焊接TA2钛板,然后对焊态和焊后热处理后的组织与力学性能进行对比分析。结果表明,TA2钛板氩弧焊接头的焊缝宽度约为6 mm,热影响区宽度约为4 mm;焊缝组织主要由β等轴晶+内部针状α马氏体+少量α′马氏体构成,热影响区组织主要由α板条晶粒构成;焊缝硬度最高为195 HV0.5左右,电阻率比母材高且残余应力最大,横向和纵向残余应力分别达到500 MPa和225 MPa;经550℃焊后热处
期刊
针对聚乳酸(PLA)材料制作微流控芯片时的翘曲变形明显以及微结构收缩形变较大等缺陷,进行了注塑过程的数值仿真以及正交试验的设计,仿真了微注射成型微流控芯片的过程中熔体温度、保压时间、注射时间等参数对成型后翘曲和收缩的影响并进行了优化。结果表明:熔体温度对微结构收缩形变影响较大,保压时间对翘曲变形影响较大。采用优化后跨尺度注塑成型时的相关参数,从而可以实现批量化注塑生产微流控芯片。
期刊