蓝藻分解痕量气体排放及其机理研究

来源 :安徽师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jessicazrz
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
我国的内陆淡水湖泊富营养化问题严重,导致蓝藻大量爆发。藻类生长和凋亡过程中均会释放大量痕量气体,包括CO2、CH4和N2O等温室气体以及挥发性有机物(VOCs),对水质和大气环境具有重要的影响。有关藻类痕量气体排放研究主要集中在海洋藻方面,而有关淡水藻痕量气体排放的研究较少。因此研究淡水湖泊蓝藻凋亡分解过程中CO2、CH4和N2O等温室气体以及VOCs排放及其机理,可为痕量气体藻类源排放因子估算以及痕量气体生物地球化学循环提供理论依据。
  本研究以安徽巢湖蓝藻为研究对象,实验室模拟观测了蓝藻分解过程中CO2、CH4和N2O等温室气体以及VOCs排放速率,并同步分析了pH值、Eh值、挥发性脂肪酸(VFAs)浓度和氨基酸浓度以及微生物多样性。主要结论如下:
  (1)蓝藻分解过程中排放三种温室气体(CH4、CO2和N2O),其中CO2累积排放量最高,达到97.97g·kg-1,占三种温室气体总排放量的84.32%;其次是CH4,累积排放量为18.13g·kg-1;最少的是N2O,累积排放量0.088g·kg-1。三种温室气体排放速率随时间变化规律相似,在分解过程中出现1-3个排放高峰,最大均出现在第70天。
  (2)蓝藻分解排放的VOCs主要有三大类:包括非甲烷碳氢化合物(NMHCs)、挥发性含氧化合物(OVOCs)和挥发性有机硫化物(VOSCs)。其中VOSCs贡献量最大,占总VOCs排放量的83.18%,主要包括甲硫醇(MT)、二甲基硫醚(DMS)、二甲基二硫醚(DMDS)和二甲基三硫醚(DMTS),累积排放量分别为7389μg·kg-1、9764μg·kg-1、61372μg·kg-1和1159μg·kg-1。OVOCs主要包含醇类、醛类、酮类和酯类4大类25种,累积排放量16055μg·kg-1,占总VOCs16.74%,丙酮、2-丁酮和3-戊酮是最重要的3种OVOCs,累积排放量分别为4981μg·kg-1、4961μg·kg-1、2269μg·kg-1。NMHCs(烷烃和烯烃)所占比例最少,仅为0.08%,总累积排放量量为77.9μg·kg-1。
  (3)蓝藻分解过程中VOCs主要集中在前60天排放,不同种类VOCs排放速率随时间变化存在一定差异。所有VOSCs均在前60天出现了排放高峰;OVOCs中一部分排放速率先随时间迅速降低再逐渐升高,或者直接随时间逐渐升高,在0-130天出现1-3个排放高峰;大部分NMHCs都在前30天出现1-2个排放高峰。
  (4)微生物群落结构分析表明,蓝藻分解初期细菌中假单胞菌属(Pseudomonas sp.)是绝对的优势种群,真菌则以毛霉菌属(Mucor sp.)为主;随着培养时间的变化,微生物种类和数量不断发生变化,在蓝藻分解后期(第184天),细菌以Paenisporosarcina sp.、土壤芽胞杆菌属(Solibacillus sp.)、Proteiniclasticum sp.和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.)四种菌属为主,真菌则大多数是无法分类的真菌属。
其他文献
城市绿化植物对城市挥发性有机物(VOCs)具有重要贡献。生物源挥发性有机物(BVOCs)具有很强的活性,在大气中发生光化学反应,导致近地面臭氧(O3)浓度增高以及二次有机气溶胶(SOA)的生成,对人体和环境产生不利影响。
  本文以芜湖市13种典型绿化植物为研究对象,采用野外观测方法,研究了典型城市绿化植物BVOCs排放的组成特征、浓度水平及其对O3和SOA生成的贡献,采用室内模拟方法探讨了机械损伤和高浓度CO2两种胁迫条件对BVOCs排放的影响。本文主要结论如下:
  (1)五种绿化乔木依据
多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是一类具有高毒性、生物蓄积性以及长距离迁移性的半挥发性有机化合物。PAHs一旦释放进入环境,便能随着大气在全球范围内传输。由于其半挥发性的特征,PAHs易于在低温的高纬度地区,如北极沉降和富集,对北极生态环境产生影响。大空间尺度的调查对于理解PAHs的空间分布,长距离传输,以及研究北太平洋和临近北极地区的来源等问题具有重要的作用。借助中国南北极科学考察的机会,不同的研究组在2003、2010及2012年分别开展过海水和大
鹞落坪国家级自然保护区(以下简称鹞落坪)位于岳西县包家乡,区内植被复杂,物种多样,其基部植被为常绿阔叶林,随海拔的升高逐渐过渡为落叶阔叶林,在鹞落坪海拔1000m以上的地区蕴藏着典型的山地落叶阔叶林,成为了研究中亚热带山地落叶阔叶林群落特征与多样性格局的理想区域。目前对于鹞落坪落叶阔叶林的研究多集中在小尺度,因此本研究在鹞落坪建立了11.56ha的规范性、综合性样地,以更详细地研究鹞落坪落叶阔叶林的物种多样性与空间分布。研究结果表明:
  1.样地内共有草本植物222694株,隶属于52科134属1
固相微萃取技术(SPME)是一种常用于分析环境中痕量有机污染物的样品前处理技术,由于其简便快速、环境友好的特性而受到关注。在SPME过程中,其关键部分的纤维涂层是研究重点。目前,虽然有不少材料涂层已经商业化,但是这些涂层仍然很难满足现在快速发展的分析检测要求,因此,发展新的涂层材料是一个值得持续研究的领域。
  本文首先制备了纳米碳点(Carbon dot,CD)材料,然后利用所制备的材料构建了CD、TiO2@CD无机复合材料和PDMS@CD有机复合材料三种不同的SPME纤维涂层。为了评价三种纤维涂
四溴双酚A(Tetrabromobisphenol A,TBBPA)因具有阻燃效果好、制造工艺简单、适用面广等优点而作为最常见的溴化阻燃剂被广泛使用。TBBPA具有持有性、长距离迁移能力、生物富集性和生物毒性等特点。在电子垃圾拆解过程中TBBPA和电路板中重金属如铜可能会泄露进入环境并在土壤和沉积物中蓄积。土壤和沉积物是反硝化的重要场所,蓄积其中的TBBPA和铜可能会通过影响反硝化微生物的正常生理活动和功能来影响地球氮循环过程。但目前关于TBBPA和铜对反硝化微生物的联合作用鲜有报道。本文以反硝化模式微生
地质高背景区土壤中的微量元素受自然过程和人为过程的共同影响,其环境行为及健康效应与人为污染区有明显区别。因此,研究这类区域微量元素在农作物中的富集作用和潜在的健康风险对于选择合适的作物类型、保障食品安全都具有重要意义。本研究以典型硒镉高背景区—池州市石台县大山村为研究区域,探讨了硒、镉、砷和汞4种微量元素在土壤—茶叶系统中的积累和迁移规律,分析了采茶时间、叶片成熟度和炒制温度对茶叶中微量元素积累的影响;通过正交试验研究了泡制温度、时间和次数对茶叶中硒浸出的影响,确定了最佳的泡制条件,并分析了4种微量元素的
为了降低细菌在处理含Cr(Ⅵ)废水中的成本,增加实际应用的可能性,本文利用廉价碳源油菜秆培养硫酸盐还原菌(Sulfate Reducing Bacteria,SRB),进行SRB处理含Cr(Ⅵ)电镀废水的研究。通过SRB处理模拟含Cr(Ⅵ)废水实验,获得最佳除Cr条件—Cr(Ⅵ)浓度和pH值,并在此条件下处理真实含Cr(Ⅵ)电镀废水,探究廉价碳源培养的SRB处理含Cr(Ⅵ)电镀废水的可行性。
  首先验证了油菜秆水解液作为SRB碳源的可行性。在164℃,硫酸浓度2%,水解时间4h条件下,可获得含较高
湖泊富营养化是目前我国所面临的重要环境问题,而磷是湖泊富营养化主要限制性营养元素。在外源磷输入得到控制的情况下,当湖泊生态系统环境条件发生改变时,磷仍可以从湖泊内源沉积物中释放到水环境中,导致湖泊富营养化现象仍未得到有效的改善。湿地植物占据着浅水湖泊中的重要界面,通过茎叶和根系吸附水体和沉积物中磷营养盐以及改变周边环境因素影响湖泊沉积物迁移转化。
  本研究通过采集富磷地质背景区域巢湖原位底泥,选择长江中下游湖滨带常见的湿地植物菖蒲和陌上菅作为研究对象模拟湿地生态系统,探讨菖蒲生长过程中根际微环境对
十年的国外求学生涯换来来之不易的澳大利亚亚裔牙医身份,Yifan的经历可谓是留学生中的一个典范。一开始并非打算去澳大利亚、最初的专业也并非医科的他,是怎样走过这苦辣酸甜的宝贵十年?    读医,经历了辛苦辗转    1999年,错过了国内高考的Yifan拿到一所澳大利亚国立大学的录取书,用Yifan的话来说:“当时真的很傻,什么都不知道,一听是国立大学,觉得应该不错,就去了。”现在当然知道,那就是
期刊
本文以菹草、伊乐藻为研究对象,以巢湖东区富磷沉积物为实验底泥,构建“沉水植物-水-沉积物”微型水生生态系统。实验分为两部分内容:(1)探究不同根系特征的冬季耐寒性沉水植物菹草、伊乐藻对水-沉积物界面各磷迁移转化的影响;(2)研究不同种植方式下伊乐藻对上覆水和沉积物中各形态磷的影响。
  实验研究结果如下:
  1.菹草、伊乐藻在生长期间均能使上覆水、间隙水中各形态磷质量浓度降低,并在一定时期内维持较低水平,菹草对间隙水各形态磷的吸收效果强于伊乐藻,对上覆水各形态磷的吸收效果弱于伊乐藻;两种植物