向家坝库区底泥氮形态分布特征及微生物群落结构研究

来源 :河北工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangtantan121212
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
采用改进的连续分级浸提法研究向家坝库区底泥各形态氮分布特征,探讨底泥不同形态氮素与底泥性质的相关性。利用16S rRNA高通量测序技术分析底泥中的微生物群落结构,对底泥各形态氮与微生物群落的关联性进行研究,并进一步筛选底泥氮循环功能菌属,分析其与氮素之间的相关性,为评估向家坝库区底泥内源负荷现状、净化水库水质及保持水库生态系统平衡提供理论依据。结果表明:
  向家坝库区底泥TN的含量在457.49~1702.93mg/kg之间,平均含量为1050.56mg/kg,库区各支流底泥TN含量从上游到下游均逐渐增加。大汶溪与西宁河底泥TN平均含量分别为868.09mg/kg和876.59mg/kg,处于清洁状态,而金沙江与中都河底泥TN平均含量分别为1262.79mg/kg和1054.67mg/kg,处于轻污染状态。库区底泥中TTN占TN的平均占比仅为33.10%,干流与各支流底泥中的TTN占总氮的百分比从上游到下游普遍降低,大汶溪底泥TTN含量与占TN比例都最大,意味着其释放风险也就最大。库区底泥各形态TTN含量大小为:强氧化剂可浸取态氮(SOEF-N)>离子交换态氮(IEF-N)>强碱可浸取态氮(SAEF-N)>弱酸浸取态氮(WAEF-N),其中IEF-N、WAEF-N和SAEF-N的主要赋存形态均为NH4+-N,而SOEF-N的主要赋存形态为NO3--N。库区底泥中NTN占TN的平均占比为66.90%,说明库区内氮形态的活跃度小,释放风险较小。库区底泥中TOC的含量在4967.71~21727.12mg/kg之间,平均含量为10626.37mg/kg。干流金沙江TOC平均含量最大,为13382.82mg/kg。由库区底泥C/N大小可知,向家坝库区底泥有机质主要来源于藻类与浮游动植物,以内源输入为主。
  通过氮素与底泥性质的相关性分析可知,有机质含量是影响底泥氮素含量的重要因素,库区内TN与TOC可能有相同的来源。库区内TTN的增多与SOEF-N是密不可分的,而TOC的富集又有助于SOEF-N的产生。并且WAEF-N与NTN可能发生相互转换,C/N对底泥WAEF-N、SOEF-N含量会产生相反的作用。库区底泥中无机氮和有机氮的地球化学行为是相对独立的。
  库区干流与各支流底泥菌群的多样性与丰富度均相当,但总体上中都河底泥菌群的多样性与丰富度最大,金沙江底泥的丰富度较大而多样性较小,大汶溪与西宁河底泥多样性较大而丰富度较小。库区底泥中的优势菌门和菌属分别为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)、norank_f__norank_o__Vicinamibacterales、norank_f__norank_o__norank_c__KD4-96和Gaiella,且在干流与支流底泥中,各菌门与各菌属的丰度均值分别都相当。PCA分析表明了库区底泥环境的均质性。
  由RDA分析可得,对向家坝库区底泥门、属水平菌群结构影响最大的环境因素分别为TOC和C/N,而在各TTN的不同形态氮中,对向家坝库区底泥门、属水平菌群结构影响最大的分别是SAEF-N中的NH4+-N和WAEF-N中的NO2--N。而Heatmap图分析表明,SAEF-N和C/N分别对库区底泥门、属水平菌体影响最大,而在TTN中,均是WAEF-N中的NO3--N和NO2--N对库区底泥门、属水平菌体影响较大。
  对于所筛选出的24种氮循环功能菌属,相对丰度在0.00~0.69%之间,总体相对丰度都较小。库区底泥各形态氮中SAEF-N对各功能菌属影响最大,而在各TTN中,WAEF-N中的NO2--N和SAEF-N中的NH4+-N对各功能菌属影响较大。
  
其他文献
在面对当代的复杂多样的建筑设计需求下,我们经常可以看到建筑师通过运用“加减法”实现空间复杂化的方式来应对这些需求。建筑师为何选择“加减法”,这种手法如何实现空间复杂化及运用这一手法内在的规律及优势是本文研究的主要内容。本文以如何实现空间的复杂化为切入点,通过对大量典型案例的图解分析,提取出运用加减法具体操作过程中需要控制的变量,得出通过设计变量控制实现空间复杂化的具体操作方法。  论文一共有六个章
学位
现代混凝土现浇施工对混凝土拌合物工作性的要求越来越高,混凝土拌合物工作性是其流变性能的体现,研究和模拟混凝土拌合物的流变性及其工作性十分重要。混凝土拌合物是由粗细骨料、胶凝材料及水组成的塑性流体,其性能不仅与水胶比、浆骨比、外加剂性质及掺量等因素有关,还与骨料粒形特征及其级配,胶凝材料的组成等有关。  混凝土的工作性通常采用坍落度、扩展度,以及U型箱、L型箱和J环扩展度(自密实混凝土)试验方法检验
地下水位下降引发的地面沉降是我国多发的一种环境地质灾害,严重制约区域经济社会可持续发展。地面沉降具有长期发展的特点,一般认为弱透水层土体的流变性是导致这一现象的主要因素。近些年的现场实测和试验研究表明,与弱透水层一样,地面沉降过程中含水层也会表现出明显的流变变形。为此,针对长三角地面沉降区的弱透水层黏性土和含水层砂土,通过室内蠕变试验,研究了这两类土体的变形特性,根据试验规律,辨识得到最优理论流变
学位
处于海洋等恶劣环境下的混凝土工程常因环境中有害离子渗入而对工程结构的耐久性产生严重影响,为确保混凝土结构物的耐久性,通常采用内掺或表面涂敷有机硅防水材料来提高混凝土的防水抗渗性。本文制备了内掺型、成膜型及渗透型三种类型的有机硅乳液,研究分析了掺入、涂敷或浸渍这三种有机硅乳液对水泥砂浆防水性能的影响,并通过复合掺加纳米材料及其对混凝土路缘石性能影响的应用研究,优化筛选出性能较好的有机硅乳液,主要研究
随着经济社会的快速发展,城市生活垃圾逐年增多。生活垃圾通常采用卫生填埋的方式处理,造成大量垃圾渗滤液的产生。这类废水成分复杂,对环境污染严重。目前的处理工艺通常为生物法+膜滤组合,但由于垃圾渗滤液生化出水(bio-treated landfill leachate,简称BTLL)中难降解污染物含量较多、色度大、盐度高,常常会带来严重膜污染、处理成本高以及二次污染等问题,甚至还会出现无法达标排放的情
砌体填充墙RC框架结构是中国及世界范围内应用最广泛的工程结构之一,震害资料表明砌体填充墙的刚度效应和约束效应改变了RC框架结构的抗震性能,导致RC框架结构产生不理想的破坏现象。因此在对RC框架结构的地震损伤进行预测和评估时,需要考虑填充墙的影响。如何量化填充墙RC框架结构在地震作用下的实际损伤情况是评估地震损伤的关键,目前一般采用地震损伤模型对损伤程度进行量化分析。  本文拟采用数值模拟的方法研究
强震观测表明,桩基础具有较好的抗震性能,大部分桩基能够承受一定程度的地震影响,但是也会出现桩基震害现象,因此需要进行桩基抗震设计。但是常规的抗震分析方法是将上部结构、桩和土体分割开来进行考虑,对于土质较软的地基这种分析方法是不合理的,合理的方法应该考虑土-桩-结构的相互作用。本文以高速铁路32m双线简支梁重力式桩基础桥墩为工程背景,以Winkler地基梁理论为基础,基于p-y曲线法求解土弹簧参数,
学位
随着农业与科学的发展,以马拉硫磷为代表的有机磷农药被大规模使用,一部分马拉硫磷随着农药的喷洒附着于土壤上,而后又随着降雨、径流、下渗等方式进入到水体环境中,造成了环境的污染与破坏。马拉硫磷被世界卫生组织划定为2A类致癌物质,对人体的心脏、肾脏等器官具有特异性毒性,并且会生成更高毒性的马拉氧磷降解副产物。许多学者对水体中马拉硫磷的迁移转化已经进行了大量的研究,但是关于水体冰封期中马拉硫磷的迁移规律研
单价选择性阴离子交换膜因其独特的结构可以分离溶液中的单价、多价阴离子,在实际的工业生产中具有很大的应用潜力。目前国内研究的单价选择性阴离子交换膜存在性能不稳定、易受污染以及成本较高等缺陷,尚未实现单价选择性阴离子交换膜的商业化生产和应用。针对此问题,本文在阴离子交换膜表面进行电沉积和交联剂结合的方法对其改性,并通过静态电渗析和动态电渗析试验综合评价该改性材料和方法的可行性。主要研究成果如下:(1)
学位
单价选择性阳离子交换膜与普通阳离子交换膜相比,因其具备单多价阳离子的选择透过性能,从而应用领域更广。本文制备了一种单价选择性阳离子交换膜(改性膜),通过对其进行电渗析实验、表征与基本性能测试,证明改性材料与改性方法的可行性,并将其应用于酸性重金属废水的处理,为其工业应用提供指导。具体研究成果如下:(1)以聚吡咯为改性材料,对普通均相阳离子交换膜进行浸渍表面改性制备了单价选择性阳离子交换膜。采用单因