抚仙湖沉积物中微生物解磷能力分析及其对沉积物磷释放的影响

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云南省抚仙湖是滇中地区水质最好,水量最大的淡水蓄积处,由于当地粗放的磷矿开采方式和农业面源污染,抚仙湖产生了较为严重的水污染问题。磷被认为是影响富营养化的限制因素,而抚仙湖沉积物中磷的释放可能是引起抚仙湖水体富营养化的潜在因素。目前对抚仙湖沉积物中内源磷的研究较少,尤其是微生物作用下沉积物磷的释放潜力研究未见报道,本论文通过对抚仙湖柱状沉积物中微生物生物量、碱性磷酸酶活性和解磷细菌解磷能力的垂直分布特征以及微生物作用下的沉积物磷的释放特征开展研究,探讨抚仙湖磷的释放潜力。论文主要结论如下:  (1)首先分析沉积物中微生物量的垂向分布,发现不同深度沉积物生物量不同,表层最多,中间层次之,底层相对较少。并且发现不同污染来源沉积物生物量也有所不同,位于抚仙湖北岸农业面源污染区的梁王河口和南部湖区的隔河口生物量较高,其次为轻度污染区的老凹嘴,湖心和水土流失区域的尖山河口生物量最低,在沉积物表层10cm内微生物生物量均值活性范围为25-285 mgC/kg,较高的生物量使微生物成为影响沉积物磷释放的重要因素。  (2)进一步分析沉积物中碱性磷酸酶活性的垂向分布,发现碱性磷酸酶活性大小顺序大致上与生物量大小分布一致,但是也有所不同,表层沉积物中碱性磷酸酶活性远高于底层,底层和中间层的碱性磷酸酶活性变化不大,也说明微生物对碱性磷酸酶的分泌主要发生在表层,表层10cm取平均值其范围为47.57-182.56 mg/(kg·h),研究区域的酶活性平均值为122.31mg/(kg·h)。  (3)采用平板分离法对表层沉积物中解磷细菌计数可得,沉积物中有大量解有机磷和无机磷细菌,在103-106cfu/g数量级上,其中老凹嘴沉积物中解有机磷细菌最多,隔河解无机磷细菌最多,解有机磷细菌数量要高于解无机磷细菌数量1-2个数量级。  (4)进一步分析沉积物微生物解磷能力,发现沉积物中微生物对有机磷和无机磷均有解磷能力,六个点沉积物微生物解无机磷能力普遍高于解有机磷能力,底层微生物经过培养后也能表现出较高的解磷能力。除东大河和尖山河口外,其它4个采样点沉积物微生物解有机磷和解无机磷能力存在显著差异(P<0.05)。  (5)最后分析在微生物作用下沉积物磷的释放能力,加菌组溶液中磷含量普遍高于非加菌组,沉积物在无机磷解磷菌的作用下比在有机磷细菌作用下表现出较为明显高的释放量。从以上各个因素来看,沉积物中的磷在微生物作用下会有较高的释放的潜力。
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