松华坝重要入库河道沉积物磷素吸附特征及四环素对其影响的研究

来源 :云南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kf3567
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
松华坝是云南省昆明市重要的饮用水源地,其入库河流中磷素的含量可能影响库区的水质,沉积物作为水体的磷的“源”和“汇”,对磷素的吸附作用及其磷素赋存形态特征会影响水体中磷素的含量。另一方面,松华坝入库河流流域内城镇和农田分布密集,来源于人口活动的四环素进入沉积物后是否会影响磷素在水-沉积物界面的吸附过程和沉积物中磷的赋存形态仍有待研究。因此,本研究以松华坝水库上游两条主要入库河道(冷水河、牧羊河)沉积物为研究对象,通过野外调查对松华坝入库河道沉积物的磷素吸附特征及其赋存形态开展研究,同时通过室内培养实验探究不同浓度的四环素对典型沉积物磷素吸附特征、磷赋存形态及溶/聚磷微生物的影响。主要结论如下:⑴冷水河和牧羊河中的沉积物对磷素的吸附动力学符合准二级动力学模型,两条河道沉积物吸附磷素以化学吸附为主。两条河流上游沉积物对磷的吸附方式以单层吸附为主,但随着下游人类活动干扰的增加,吸附形式逐渐变为不规则复杂表面的深层吸附。修正Langmuir模型和Freundlich模型都可以描述沉积物对正磷酸盐的吸附等温吸附过程。结果显示,冷水河中沉积物对磷素的最大吸附量(832.43±272.22 mg/kg)高于牧羊河(707.97±300.01 mg/kg),两条河道沉积物的EPC0值均高于河道水体中正磷酸盐浓度,说明沉积物倾向于向接触的水体中释放正磷酸盐,是“磷源”。⑵基于SEDEX法分析沉积物的磷赋存形态可知,冷水河沉积物各磷赋存形态含量由多到少为:可提取有机态磷(Org-P)>碎屑态磷(Detr-P)>自生态磷(Auth-P)>铁结合态磷(Fe-P)>难分解有机态磷(Res-P)>铝结合态磷(Al-P)>弱交换态磷(Ex-P);牧羊河沉积物各磷赋存形态含量由多到少为:Org-P>Detr-P>Auth-P>Res-P>Fe-P>Al-P>Ex-P。磷赋存形态与磷吸附特征模型指标之间的线性回归分析显示Fe/Al-P、Auth-P、Detr-P和Res-P与磷吸附平衡量和吸附速率呈显著正相关(p<0.05),而Org-P与磷吸附平衡量及吸附分配常数成显著负相关(p<0.05)。⑶在采集自松华坝河道参考点(低磷低有机质)和污染点(高磷高有机质)的典型沉积物中添加四环素使浓度分别为0、0.01、0.1、1、10 mg/kg后在室内恒温培养30天,结果显示磷的吸附特征和形态都受到了四环素添加的影响。且污染点沉积物的磷平衡吸附量和磷的最大吸附量显著(p<0.05)降低;而参考点沉积物对正磷酸盐的吸附速率减小,污染点沉积物对正磷酸盐的吸附速率增大;沉积物的EPC0值总体降低,且污染点降低的幅度高于参考点。参考点沉积物Ex-P的含量降低,Al-P的含量升高。⑷四环素添加对沉积物中微生物群落结构和聚磷、溶磷功能菌的影响在参考点沉积物和污染点沉积物之间差异很大。在微生物群落结构方面,参考点沉积物中OTUs、Chao和Shannon微生物群落多样性指数则随四环素浓度升高逐渐降低,但在污染点沉积物中不随四环素浓度升高出现显著变化。沉积物中酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)门的相对丰度在1 mg/kg和10 mg/kg的四环素处理下显著(p<0.05)降低,但蓝藻门(Cyanobacteria Chloroplast)的微生物在四环素处理后在沉积物中的百分比丰度增加。在微生物功能方面,参考点细胞内寄生物、叶绿体功能和硫酸盐呼吸相关的功能菌的相对丰度在10 mg/kg四环素处理下显著(p<0.05)增加,而硫呼吸、铁呼吸、硝化作用等与硫、铁、氮转化相关的功能菌相对丰度随四环素浓度升高而降低;污染点叶绿体功能、硫酸盐呼吸、铁呼吸、硝化作用等与硫、铁、氮转化相关功能菌的相对丰度随四环素浓度升高而增加,且相对丰度大于参考点。在聚磷、溶磷功能基因的丰度方面,四环素对有机质含量较低的参考点沉积物影响较大。在参考点沉积物中,碱性磷酸酶编码基因pho D和多聚磷酸酶编码基因PPK的表达量随四环素浓度升高呈降低趋势,在10 mg/kg四环素的处理中出现显著(p<0.05)降低;在污染点中以上两种功能基因的表达量不随四环素浓度增加呈现明显的变化规律。以上研究将为松华坝入库河流磷素在水体和沉积物中浓度的监测和管理提供辅助,并为预测抗生素四环素输入对磷素的吸附特征和赋存形态的影响评价提供基础数据支持。
其他文献
现代城市人越来越追求高品质的健康生活,包括饮食健康、精神健康和运动健康,因此对城市物质环境的需求已经发生了质的转变。“都市农业”理念将工业革命以来逐渐远离城市环境的农业生产功能重新融入到城市环境中,不但可以直接提供新鲜健康的食材,并且起到优化城市生态环境、提升城市经济效益、丰富环境教育趣味性、提高市民与自然环境互动性等多方位的积极贡献,因此被越来多城市开放公共空间环境设计所采用。本文以都市农业理念
学位
做好新时代党的宗教工作必须坚持我国宗教中国化方向。从整体视野中把握学界关于宗教中国化研究的进路,分析宗教中国化研究的趋势,能够为党开展宗教工作提供理论借鉴。借助信息可视化软件CiteSpace绘制宗教中国化研究知识图谱,可以清晰呈现宗教中国化研究的主题脉络与发展趋势。基于CiteSpace知识图谱的分析,目前中国化、信教群众、宗教工作、宗教、基督宗教、基督教等为宗教中国化研究的高频关键词。宗教中国
期刊
细颗粒物(PM2.5)是导致空气污染最重要的污染物之一,其不仅严重危害人体健康,还对社会经济发展造成负面影响。所以,分析PM2.5的时空变化规律、对PM2.5浓度进行准确地预测,对防控大气污染、提供应急规划具有重要的指导意义。本文以京津冀为研究区域,收集该地区2018~2019年的大气污染物数据、气象因子数据,分析PM2.5的时空特征及与影响因素的相关性。时间维度上,通过统计学方法分析PM2.5的
学位
在加入世贸组织之后,中国服务贸易呈快速增长的态势,金融服务贸易总额增长速度快而且增幅非常大。日本始终注重对金融行业的改革创新,其金融服务贸易总体上始终处于较高的水平,为我国金融服务贸易的进一步发展提供了参考。另外我国金融科技发展快速,中国金融服务业有希望借力金融科技实现转型升级,在金融服务领域赶超英美日等发达国家。基于以上背景,本文采用文献研究、数据分析、实证分析的方法对中日金融服务贸易竞争力进行
学位
目的:巨噬细胞为髓系细胞中常见的细胞类型,在调节肿瘤炎症和血管生成中发挥重要作用,参与肿瘤发生及发展的过程。单细胞转录组测序技术的快速发展,为解析膀胱癌微环境中髓系细胞图谱,特别是巨噬细胞的异质性提供了全新的方法和手段。在单细胞水平上比较肌层浸润膀胱癌(Muscle-invasive bladder cancer,MIBC)和非肌层浸润膀胱癌(Nonmuscle-invasive bladder
学位
背景:根据最新研究报道,糖尿病患者已达到全球总人口的9.3%,并且呈现逐年增多的趋势,尤其在中国,糖尿病患病率达10.9%。最近的文献指出在中国糖尿病患病人群呈现年轻化趋势。其中糖尿病患者易并发糖尿病足病,糖尿病足病作为糖尿病最严重的并发症之一,因其足部神经、血管的病变,易导致其创面迁延不愈,一直以来给临床的治疗带来了重大的困扰。我们团队此前已有文献报道根据Ilizarov技术衍变而成的胫骨横向骨
学位
目的:研究三七总皂苷对CCL2诱导的大鼠认知功能损伤的保护作用以及其分子机制,为治疗CCL2造成的学习记忆能力损伤提供新的见解。方法:(1)将80只200±20g SD雄性大鼠随机分组为空白对照组、假手术组、CCL2组、CCL2+Memantine组、CCL2+Ifenprodil组、CCL2+三七总皂苷组低剂量组、CCL2+三七总皂苷中剂量组、CCL2+三七总皂苷高剂量组(n=10/组)。Mem
学位
阅读是人类社会的一种重要活动,能够让人类积累起来的经验得以系统保存与流传。历史的步伐走到今天,阅读的重要性日益凸显,从日常生活到职业发展,都与阅读息息相关,并且对于小学语文而言,阅读教学是教学重要的组成部分。《义务教育语文课程标准(2022年版)》和国家课程改革发展对教师课堂教学、学生核心素养提升提出了新要求,对学生阅读教学也提出新要求,产生一些新变化,因此本选题的研究具有非常现实的意义与价值。本
学位
目的:积雪草酸(asiatic acid,AA)是壮药积雪草(centella asiatica(L.)Urban)的主要活性成份,具有广谱的抗瘤效应。本研究在明确AA诱导自噬的基础上,围绕活性氧(ROS)与自噬、凋亡的关系进一步研究AA抑制肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)细胞体内外增殖的相关机制,为AA作为抗HCC药物的研究与开发提供理论和实验依据。方法:1.
学位
环境中的污染大多数是多种污染物并存的复合污染。云南湖泊中阳宗海、大屯海、滇池均存在不同程度的砷、氮复合污染,对生物的健康具有极大潜在威胁。相对于化学法、物理法,利用微生物修复氮污染环境,具有成本低廉、无二次污染等优点。在好氧条件下,好氧反硝化细菌的反硝化特性为修复氮污染环境提供了新途径,但重金属砷的存在可能会对好氧反硝化过程产生抑制作用。另一方面,目前利用好氧反硝化菌处理氮污染的研究多集中于废水治
学位