Low sulfide concentrations affect nitrate transformations in freshwater and saline coastal retention pond sediments

Coastal areas in the southeastern USA are prone to hurricanes and strong storms that may cause salt-water influx to freshwater aquatic sediments. These changes in environmental conditions may impact sediment processes including nitrogen (N) cycling. The relative abilities of sediment microbial communities from two freshwater golf course retention ponds that drain into the adjacent wetlands, and two proximal saline wetland ponds, to remove nitrate (NO₃⁻) were compared to assess whether low concentrations of sulfide changed N-transformation processes. Microcosms were incubated with NO₃-N (300 μg g dw⁻¹) alone, and with NO₃-N and sulfide (H₂S) (100 and 200 μg g dw⁻¹). Nitrous oxide (N₂O), nitrite (NO₂⁻), NO₃⁻, ammonium (NH₄⁺), SO₄²⁻ and acid volatile sulfides were analyzed over time. The acetylene block technique was used to measure denitrification in sediment microcosms with no added H₂S. Denitrification was measured without acetylene (C₂H₂) addition in microcosms with added H₂S. With no added H₂S, denitrification was greater in the freshwater retention ponds than in the wetland ponds. Although low H₂S concentrations generally increased NO₃-N removal rates at all sites, lag periods were increased and denitrification was inhibited by low sulfide in the freshwater sediments, as evidenced by the greater concentrations of N₂O that accumulated compared to those in the wetland sediments. In addition to the inability of the freshwater sediments to convert N₂O to N₂ in the absence of C₂H₂, anomalously high transient NO₂-N concentrations accumulated in the retention pond samples. NH₄-N formation generally decreased due to H₂S addition at the freshwater sites; NH₄-N formation increased initially at the wetland sites, but was greater when no H₂S was added. Storm events that allow influx of SO₄²⁻-containing seawater into freshwater systems may change the dominant N species produced from nitrate reduction. Even low concentrations of sulfide produced incomplete denitrification and decreased formation of NH₄⁺ in these coastal freshwater sediments.     

酵素菌生物有机鱼肥在水产养殖上的应用研究

为探讨自制环保酵素对水产病原微生物的抑制作用,该研究对其发酵菌株进行了分离。通过比浊法和平板划线法,确定自制环保酵素对水产病原微生物坎氏弧菌SP-1 (Vibrio campbellii SP-1)、哈维氏弧菌SP-1 (V. harveyi SP-1)、轮虫弧菌SP-1 (V. rotiferianus SP-1) 和嗜水气单胞菌245 (Aeromonas hydrophila) 的最低抑制浓度分别是体积分数是体积分数为11.5%、11%、6.2%和11%,最小杀菌浓度分别是体积分数为16%、16%、16%和12%。攻毒保护试验表明,自制环保酵素无菌上清液可使嗜水气单胞菌对斑马鱼 (Danio rerio) 的致死率降低 (90.5±6.49) %。pH、温度、蛋白酶敏感性试验显示自制环保酵素的主要抗菌活性物质为酸性物质,对加热和蛋白酶处理稳定。进一步从环保酵素中分离主要发酵菌株,通过ITS序列分析鉴定为库德毕赤酵母 (Pichia kudriavzevii)。研究结果可为自制环保酵素在水产养殖中对抗细菌性疾病的应用提供理论基础。

     

高效液相色谱法测定水产品中ATP关联化合物

建立了水产品中三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、腺苷酸(AMP)、肌苷酸(IMP)、次黄嘌呤核苷(HxR)和次黄嘌呤(Hx)6种ATP关联化合物的高效液相色谱检测方法。样品中的ATP关联物经高氯酸提取并用氢氧化钠调节pH值至6.0-6.4后,以AQ-C18(250 mm×4.6 mm,5μm)柱为分析柱,0.02 mol/L KH2PO41-0.02 mol/L K2HPO4(V/V=1/1)的缓冲液为流动相进行洗脱,在254 nm波长下用高效液相色谱进行检测,外标法定量。研究表明,ATP、ADP、AMP、IMP和HxR线性范围为0.2-40.0μg/ml,Hx线性范围为0.1-20.0μg/ml,相关系数均大于0.999 0;ATP、ADP、AMP、IMP和HxR检出限为5.00 mg/kg,Hx检出限为2.5 mg/kg(S/N=3);对真鲷、鱼师鱼、鲑鱼、凡纳滨对虾和梭子蟹5种水产品进行3个浓度水平的加标实验,回收率在85.5%-105%之间,相对标准偏差(RSD)小于12.9%。实验结果表明,该方法简便、准确,适合于水产品中ATP关联物的测定。     

淡水水生植物化感控藻的研究进展

化感控藻是浅水湖泊保持清洁状态的机制之一。介绍了淡水高等水生植物化感作用的研究现状;总结了具有抑藻活性的水生植物种类;讨论了化感物质及其特性;对化感作用的抑藻机理进行了探索;阐述了环境因素对水生植物化感抑藻作用的影响;并且展望了化感作用在修复水生生态中的应用前景。     

低温季节2种水生植物及其组合对富营养化城市河水的净化效果试验

[目的]了解低温季节水生植物对富营养化城市河水的净化效果。[方法]通过静态水培方法,研究了聚草、圆币草2种水生植物及其组合对富营养化河水的净化效果。[结果]低温季节,聚草、圆币草2种植物均能生存和生长,表现出较强的抗寒性和对河水的适应性,其生长效果为聚草组>圆币草组>组合组(聚草+圆币草);与对照组相比,3个植物处理系统对河道原水CODCr的去除效果均不显著,但对TN、TP、NH4+-N净化效果较为明显,其去除效果由大到小排序为聚草组>圆币草组>组合组。[结论]该研究为城市河道低温季节水生植物的修复利用及净化效果评价提供基础数据或依据。     

镜泊湖水生动物的生物多样性调查及其保护

为了掌握近年来镜泊湖水质污染变化情况对水生生物的影响,笔者于2008年4月至2009年10月,采用张网捕获和彼德生采泥器采集法,对镜泊湖水生动物生物多样性进行了调查。结果发现,野生鱼类的种类和数量都在逐渐减少,浮游动物的数量也随着水污染程度发生着相应的变化。最后,笔者对水生动物生物多样性降低的原因进行了分析,并提出了保护镜泊湖动物生物多样性的几种途径。     

沉水植物对水体中磷营养的吸收机制研究

综述了沉水植物对磷营养盐的吸收、转移和释放机制。指出不同沉水植物对磷营养盐的吸收机制不同,且其对磷营养盐循环的影响机制也存在差异,并最终导致整个水生态系统的结构与功能发生变化。     

植物投放密度对富营养化湖水修复效率的影响

[目的]研究几种植物混种对富营养化水体的净化效果。[方法]以小瓜子、缎带椒、中柳、皇冠和西瓜草5种植物为试材,以北京市延庆县妫水湖8月份富营养化程度最高的湖水为植物生长基质,设高、中、低3个投放密度试验组,研究植物投放密度对富营养化湖水的修复效率影响;通过测定水样中总磷酸盐（TP）、总氮（TN）、氨氮和硝态氮的浓度变化,确定植物修复的最佳效率。[结果]所有植物试验组对富营养化水中氨氮的净化效果均比较显著。3个试验组中,以投放低密度试验组对氨氮吸收的处理效果比较好,对硝氮吸收的处理效果较为明显;投放中密度试验组对于总氮和磷酸盐吸收的处理效果较为明显。[结论]适当控制植物的投放密度有利于去除富营养化物质。     

水平沟整地措施对黄土丘陵区草原土壤水分动态平衡的影响

三峡水库消落带是库区水域与周边陆地环境的关键过渡地带,周期性反季节干湿交替使其具有强烈的物质交换特征。辨析消落带泥沙及其吸附的颗粒态磷的来源对消落带土壤污染防治和环境效应评估以及三峡水环境保护具有重要意义。以三峡库区汝溪河支流不同高程（145～155、>155～165、>165～175 m）消落带为研究对象,运用复合指纹技术查明,消落带泥沙中颗粒态磷的主要来源是长江干流悬移质和汝溪河上游悬移质。淹水期间长江干流江水顶托引起的泥沙沉积是颗粒态磷的主要来源,在>165～175 m高程带对颗粒态磷的贡献达到最大（54.5%）。雨季初期支流上游悬移质对145～155 m高程消落带的颗粒态磷贡献最大（51.6%）,而随高程的增加贡献率减少。消落带上方的土壤侵蚀产沙主要堆积在>155～165和>165～175 m高程范围内,导致消落带上方土壤对泥沙和颗粒态磷的贡献率都随高程的增加而增加。     

渤海沉积物中微生物铁还原能力及其影响因素探讨

采用恒温厌氧培养实验,以Fe（OH）3为唯一电子受体,通过测定接种不同沉积物提取液后的体系中Fe（Ⅱ）含量变化,研究了渤海沉积物在不同的碳源、温度、厌氧培养时间及pH条件下的铁还原特征。结果表明,从不同水质海区沉积物提取的微生物群落均可以葡萄糖和丙酮酸盐为优势碳源,并迅速还原Fe（Ⅲ）,其利用不同碳源的铁还原能力表现为葡萄糖〉丙酮酸盐〉乳酸盐〉乙酸盐;在不同水质海区之间Fe（Ⅲ）还原程度存在一定差异,Ⅲ类和Ⅳ类水质区域的微生物Fe（Ⅲ）还原能力明显低于Ⅰ类和Ⅱ类水质区域;以葡萄糖和丙酮酸盐作为碳源培养时,在15℃和30℃培养条件下其Fe（Ⅲ）还原反应的活性随着温度的升高而升高,表明微生物在优势碳源下,提高培养温度可促进铁还原反应的效率;淹水时间延长可改变微生物群落结构,促进利用葡萄糖和丙酮酸盐的微生物恢复增长,使Fe（Ⅲ）还原能力增强;微生物群落在pH中性体系条件下Fe（Ⅲ）还原能力最强,随着体系pH值由8.0升高到11.0或pH由6.0降低到3.0,体系中Fe（Ⅲ）还原能力均逐渐降低。