3种水质调控方式下参池沉积物酶活性的比较研究

2015年10月至2016年9月对自然纳潮、微孔曝气、养水机3种水质调控方式下海参池塘沉积物中淀粉酶、蛋白酶、碱性磷酸酶、脱氢酶的活性进行了跟踪比较研究。研究结果显示,3种水质调控方式下池塘沉积物中的淀粉酶活性年变化为0.126~0.880 mg/g,年均值(0.410±0.180) mg/g,蛋白酶活性年变化为0.024~0.472 mg/g,年均值(0.190±0.103) mg/g,碱性磷酸酶活性年变化为0.068~1.042 mg/g,年均值(0.340±0.196) mg/g,脱氢酶活性年变化为12.092~52.794 mL/g,年均值(26.980±8.295) mL/g。3种水质调控方式下池塘沉积物中蛋白酶、碱性磷酸酶及脱氢酶活性均在自然纳潮池塘中均值最高,变化幅度最大;淀粉酶活性均值则在自然纳潮池塘中最低,养水机池塘最高,这与养水机池塘有机质最低,自然纳潮池塘最高,养水机池塘沉积物的细菌多样性最高,真菌数量最多有关。表明养水机能够快速去除沉积物中氮、磷有机化合物,有利于池塘的正常物质循环。本研究从沉积物酶活性的角度,探讨了养水机的作用效果与其他两种水质调控方式产生差异的机理。     

三种因素对海水生物流化床启动期间营养盐去除及amoA基因表达的影响

在实验室规模下,以旋转式生物流化床(CB-FSB)为研究对象,研究了初始总氨氮(TAN)、水温及滤料膨胀率3种条件下,海水生物流化床生物过滤功能启动期间TAN和亚硝酸盐氮(NO-2-N)去除及amoA基因数量的变化。结果显示:生物流化床生物过滤功能启动所需时间随着水温的升高而缩短,在水温为15℃、20℃和25℃时,启动所需时间分别为27 d、25 d和23 d;初始TAN质量浓度的升高也会缩短生物流化床生物过滤功能启动所需要的时间,在初始TAN质量浓度为1 mg/L、2 mg/L、4 mg/L时,启动所需时间分别为24 d、22 d和21 d;在膨胀率为100%和150%时,启动所需时间无明显差别,分别为21 d和20 d,明显好于膨胀率为50%时启动所需时间27 d;amoA基因的数量变化与TAN去除率的变化有一定的相关性,并随着初始TAN浓度的升高而增多,在4 mg/L时数量最多,达到2.76×10~7copies/g。     

不同贝类对富营养化水体净化效果的比较

本文研究比较了背角无齿蚌和三角帆蚌对富营养化水体的净化效果。研究结果表明,背角无齿蚌和三角帆蚌能够有效控制水体富营养化,显著降低了富营养化水体中的总氮、悬浮物、化学需氧量和叶绿素a,其中对叶绿素a的净化效果最佳,分别达到96.8%和94.2%。2种河蚌对富营养化水体中总磷的净化效果不显著。在本试验中背角无齿蚌和三角帆蚌两者对水质的净化效果差异不显著,在使用河蚌净化水质时建议依据当地河蚌的价格以及取材的难易程度进行选择。     

扑草净用于仿刺参养殖塘的安全性研究──基于营养盐在生物沉积物-水界面扩散的视角

温带海域普遍养殖仿刺参,仿刺参养殖塘中常有大型藻类爆发,进而影响仿刺参的生长和生存。通常用扑草净清除大型藻类,由于除草剂的生态毒性,可推断扑草净将影响仿刺参生物沉积物中营养盐的再生,本研究则要验证该假说。将仿刺参生物沉积物暴露于不同浓度的扑草净7天,并测定生物沉积物-水界面营养盐的扩散通量。结果表明:在正常使用的去除大型藻类的扑草净剂量之下,营养盐在仿刺参生物沉积物-水界面的扩散通量不受扑草净的影响。按正常剂量使用扑草净并不影响仿刺参生物沉积物中营养盐的再生与积聚,无需对扑草净对营养盐水平的影响而担忧。研究结果将有助于评估除草剂对海水中营养盐循环的影响。     

薄膜扩散梯度（DGT）技术在环境微界面物质运移过程研究中的应用

土壤、沉积物、水体和生物体之间的接触和作用形成了多种环境微界面。这些环境微界面是物质迁移转化的重要场所,而高度时空异质性的界面特征使得对其中化学反应信息的捕捉变得极其复杂且困难。薄膜梯度扩散(DGT)技术以其原位测量元素生物有效态和高空间分辨率等优势,适用于研究化学异质性的界面过程。本文系统总结了DGT技术在环境微界面的物质运移过程研究中的应用现状,包括以下3方面内容:一是一维物质浓度测定;二是二维化学分布成像;三是与薄膜扩散平衡技术(DET)、平衡式孔隙水采样器(Peeper)和平面光极(PO)等技术联用同步获取多种溶质分布信息。现有研究证据表明,DGT适合在亚毫米(几十至几百微米)至毫米尺度研究环境微界面营养盐和污染物运移的生物地球化学过程,并可与其他化学成像技术结合研究物质跨界面运移的驱动因子和动力学特征。最后,在DGT技术发展与应用场景扩展等方面提出了几点展望。     

桓仁水库初级生产力和限制性营养盐研究

2018年4月10日、6月11日、8月14日在桓仁水库的上游(江南九队)、中游(砬砬岗子)和下游(泗河大地)3个站位用500 mL具塞磨口瓶盛装采水器采集的水库水样,进行限制性营养盐原位试验,同时测定水中溶解氧和初级生产力,并检测分析水体理化指标,以查明辽宁桓仁水库氮磷分布、营养盐限制和初级生产力状况,保护桓仁水库生态系统的结构和功能完整性。试验结果显示,营养盐加富试验中,0.5 mg/mL氮+0.3 mg/mL磷的添加组可显著提高水体中的溶解氧水平(P<0.05);上游和中游氮磷比为2∶1、下游氮磷比为4∶1可显著提高水体中的溶解氧水平(P<0.05);初级生产力随季节变化特征明显,原始P/R系数均小于试验组。根据试验结果分析得知,桓仁水库营养盐限制因素受季节变化的影响显著,具有氮、磷双限制等特征;根据初级生产力判断桓仁水库为自养代谢型水体。     

精养草鱼池塘底泥微生物群落结构分析

2018年4—11月,在南昌市南昌县蒋巷镇相同养殖模式的3口草鱼精养池塘中每月用彼得森采泥器采集表层底泥样品(约200 g),用MiSeq测序技术测定、分析底泥微生物群落结构。从样品中得到有效序列为47 743～65 233条,可归为14 027～21 098个运算分类单元。分析结果表明,样品中的微生物可归为54～60个门,各月主要优势门均为变形菌门,其他优势门类各月不同;各月微生物群落结构差异不显著,但10月样品主要种与其他月存在差异;5月和11月物种数丰富度达高峰,5月多样性达高峰;各月核心种主要是厌氧菌地杆菌和厌氧粘细菌,兼性厌氧菌Desulfatiglans、Candidatus competibacter、脱氯单胞菌和Crenothrix等主要在无氧或低溶解氧条件下还原有机物和硫化物的菌种;除10月外,各月核心种种类差别不大,但各月核心种丰度不同。综上,草鱼池塘底泥微生物群落结构相对稳定,存在缓慢的演替;改善底部溶解氧状态是修护草鱼养殖池塘环境最主要的措施。     

斑点叉尾鮰养殖池塘底泥微生物群落结构特征及其影响因素

微生物群落在水产养殖环境中起着重要作用，深入了解微生物群落组成及其构建机制对了解池塘生态功能具有重要意义。本研究通过高通量测序技术研究斑点叉尾鮰（）养殖池塘底泥中细菌群落机构特征，并分析了细菌群落的主要影响因素。结果显示，斑点叉尾鮰养殖池塘底泥细菌群落结构呈现出季节性变化，冬春季样品相似性较高。斑点叉尾鮰养殖池塘底泥优势菌群主要为变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和酸杆菌门（Acidobacteria），与池塘水体细菌群落间有明显的差别。线性判别分析显示，冬、春和秋季的特异性优势菌群较为丰富，冬季和春季分布较为集中，分别集中于浮霉菌、拟杆菌门、绿弯菌门和厚壁菌门、拟杆菌门，秋季特异性优势菌群分布特别分散，而夏季优势细菌类群最少，只有绿弯菌门厌氧绳菌属1个属具有显著优势。环境因子中，透明度和总溶解性悬浮物与斑点叉尾鮰养殖池塘底泥细菌群落结构有显著相关（<0.05），对细菌群落结构的影响也最大。本研究旨为斑点叉尾鮰池塘微生物群落的变化和调控提供借鉴。     

重金属污染底泥稳定化修复药剂研究进展

重金属污染底泥稳定化修复是通过向底泥中添加一种或多种稳定化修复材料,通过沉淀、吸附、离子交换、氧化还原等作用来改变重金属在底泥中的赋存形态,降低重金属的迁移性、生物有效性,降低重金属污染的危害。介绍了重金属污染底泥稳定化修复药剂:碱性药剂、磷酸盐药剂、硫化物药剂、黏土矿物、矿渣材料、生物炭、新型材料、有机类药剂、复配药剂等的研究进展。概述了不同修复药剂对重金属污染底泥的稳定化机理、应用领域及修复效果,以期为污染底泥重金属稳定化药剂的选择提供科学依据。     

青岛文昌鱼自然保护区营养盐时空分布特征及富营养化评价

本研究分析了2017年9月(夏季)和11月(秋季)青岛市文昌鱼(Branchidermus fasciatus)水生野生动物市级自然保护区营养盐含量的季节变化和平面分布,并对该海域进行了富营养化评价。研究结果显示,2017年溶解无机氮(DIN)平均含量夏季高于秋季,NO_(2-)N、NH_(4-)N平均含量分别是秋季的1.98倍、1.44倍,而NO_(3-)N和PO_(4-)P平均含量低于秋季,分别是秋季的88.8%和47.6%。夏季DIN总体水平优于海水一类标准值,PO_(4-)P总体水平优于海水一类标准值;秋季DIN总体水平优于海水一类标准值,PO_(4-)P总体水平劣于海水一类标准值。从水平分布来看,夏季海水的DIN浓度分布趋势大致呈核心区实验区缓冲区的趋势;秋季海水的DIN浓度分布呈缓冲区实验区核心区。夏季N/P比值略高于Redfield比值,而秋季N/P比值较低于Redfield比值,DIN相对缺乏。根据潜在性富营养化评价模式,2017年保护区海域夏季和秋季营养水平较低,均属于贫营养水平。