收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

东江氨氮污染河段的微生物群落特征

刘正辉  
【摘要】:随着社会经济的快速发展,氮化物在环境中排放量日益提高,江河中氮化物的含量也相应增多,使水体氮收支严重失衡,进而导致近海海域水体富营养化、发生大面积赤潮。东江是华南经济最活跃地区的重要饮用水水源,其污染程度与所处地区的经济发展速度直接相关,氨氮超标现象十分普遍。河流污染既制约了社会经济的发展,也威胁了人类的健康。因此,如何加速河流微生物介导的氮循环速率,有效降低水体氮素水平,缓解氮污染的危害,已经引起了公众的广泛关注,成为当前亟待解决的环境问题。本论文针对东江氨氮污染问题,采用免培养微生物分子生态学研究方法和多变量统计分析方法相结合,研究东江氨氮污染程度不同的河段中的微生物群落组成多样性、时空变化规律,以及与环境因子之间的相关性,分析微生物群落在河流氨氮污染净化中的响应,以及影响微生物群落结构及其功能活性特征的主要因素。 通过细菌16S rRNA基因克隆建库分析,发现东江水体中浮游细菌具有广泛的多样性,包括代表性的α-变形杆菌(Alphaproteobacteria)、β-变形杆菌(Betaproteobacteria)、γ-变形杆菌(Gammaproteobacteria)、放线菌(Actinobacteria)、拟杆菌(Bacteriodetes)、疣微菌(Verrucomicrobia)和候选分类TM7。浮游细菌主要是变形杆菌(占85%);β-变形杆菌(Betaproteobacteria)亚门的多样性和丰度分布都具有绝对的优势,如丛毛单胞菌(Comamonadaceae)在克隆库中占比例为32.0-46.7%。大多数序列(58.9%)分类到39属,其中Curvibacter、Hydrogenophaga、Polynucleobacter等菌属在东江水体中分布比较普遍。对克隆文库微生物群落组成的典范对应分析(CCA)结果表明,氨氮和硝酸盐氮等营养成份对东江微生物群落组成多样性和丰度分布有较强的影响。 应用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术研究不同水期的微生物群落演替。DGGE图谱及分析结果表明东江水体微生物群落在时空分布上存在动态的变化。DGGE图谱分析结果表明东江水体微生物群落结构复杂,在时空分布上存在动态的变化。条带切胶回收的序列分析也揭示了微生物的多样性组成,且大多数的微生物依然是变形杆菌,但不同采样点间的微生物组成和丰度之间存在相似性不同。非度量多维标度(MDS)结果显示丰水期与枯水期的微生物群落在聚类上明显分开,CCA分析揭示了微生物群落的动态变化与环境因子硝酸盐氮和pH的变化有较强的相关性。此外,与16S rRNA基因克隆建库分析方法进行比较,发现DGGE反映的群落信息与克隆建库的不存在明显的差异,表明DGGE作为一种快速、直观的方法,在一定程度上可以代替克隆建库方法用于研究微生物群落的多样性动态变化。 通过研究氮循环的第一个限速步骤氨氧化过程,首次发现了淡水河流东江水体里存在氨氧化古菌(AOA)。amoA基因的系统发育分析表明东江AOA为淡水泉古菌,明显不同于来源于海洋和土壤的AOA;多样性分析表明,AOA分为3个类群,占绝对优势的类群是Freshwater Cluster1cluster,在所有序列中的比例高达88%。而氨氧化细菌(AOB)主要为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和亚硝化螺菌属(Nitrosospira)两大类群;其中亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)数量最多,亚硝化螺菌属(Nitrosospira)则数量极少。通过定量PCR对amoA基因进行分析,东江AOA的丰度远高于AOB,且AOA/AOB的比率与氨氮污染程度呈一定的负相关性,表明东江淡水AOA比AOB具有更好的适应能力;同时也提示了AOA在东江水体氨循环中可能起着重要的作用。 本论文开展了东江微生物群落特征及其对环境因子变化的响应研究,为进一步为开发和利用东江微生物资源、更好地发挥微生物在河流污染净化和健康状况监测等方面提供重要科学数据,对控制东江水质氮污染的蔓延、加剧,保护东江河流水体的生态健康,具有重要的环境保护和社会经济意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 苏炳之,黎伟新,赖泽兴;珠江水系(广东江段)底栖动物调查[J];动物学杂志;1989年03期
2 唐海行,陈永勤,陈喜;应用随机方法研究全球气候变暖对东江流域水资源的影响[J];水科学进展;2000年02期
3 潘玉敏,凌刚,姚启文;东江三角洲潮汐变化浅析[J];广东水利水电;2000年03期
4 欧燎原;东江水库渔业资源开发利用现状及发展思路[J];内陆水产;1999年05期
5 曾昭璇 ,黄少敏;珠江水系下游河道变迁[J];华南师范大学学报(自然科学版);1977年01期
6 李平日,林晓东,黄光庆;东江三角洲地貌特征[J];地理研究;1991年02期
7 吴宏海,黄瑞敏,胡勇有;东江河微污染源水生化预处理的试验研究[J];中山大学学报(自然科学版);2000年S2期
8 郝天文,孔彦鸿;深圳市水资源特点分析[J];城市开发;1998年09期
9 朱红华;浅谈东江廉福地取水口的漩涡问题[J];广东水利水电;1998年06期
10 曹阳兴;过度依赖政府扔主业——沈阳两高科技企业“明星”悄然陨落[J];中国民营科技与经济;2004年02期
11 刘毅;林小涛;孙军;张鹏飞;陈国柱;;东江下游惠州河段鱼类群落组成变化特征[J];动物学杂志;2011年02期
12 杨馥宁,李冬,王青春;东江源头森林资源与生态环境考察初探[J];林业建设;2004年05期
13 朱茂华;东江下游水资源开发利用及水环境综合治理构想[J];中山大学学报(自然科学版);2001年S2期
14 亢庆,王兴玲;河道演变的遥感研究方法及应用[J];中山大学学报(自然科学版);1999年05期
15 张瑞杭,刘启峻,黄广建;东江下游河段河床下降引发的问题和对策探讨[J];热带地理;1996年03期
16 梁国昭;香港缺水问题与东江水资源开发[J];热带地理;1997年02期
17 金辉,李榴芬,朱建民;东江中游水污染状况及其变化趋势[J];广西师院学报(自然科学版);2001年02期
18 胡细英,熊小英;东江源头县——寻乌县水环境生态保护研究[J];经济地理;2004年05期
19 李平日,黄光庆,林晓东;广东东江三角洲第四纪沉积特征[J];海洋学报(中文版);1991年06期
20 罗杰;温汉辉;董岩翔;;广东某粮食基地土壤酸性条件对地下水质量影响[J];地球与环境;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘正;;化工、石化行业氨氮污染控制实用技术[A];中国水污染治理技术装备论文集(第十七期)[C];2011年
2 郑雄;李媛媛;陈红路;何志云;;废水氮减排的控制要素研究——“十二五”期间氮减排控制指标分析[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2010年
3 黄义;;东江华侨回乡服务团在龙川[A];抗日战争史及史料研究(一)——中国近现代史史料学学会学术会议论文集[C];1995年
4 许振成;叶玉香;彭晓春;周广飞;;流域水质资源有偿使用机制的思考——以东江为例[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(中卷)[C];2006年
5 罗孝俊;张秀蓝;麦碧娴;;东江沉积物中溴系阻燃剂的污染状况及赋存形态研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
6 林旭钿;陈芷菁;;东江流域水资源调度效果分析[A];人水和谐及新疆水资源可持续利用——中国科协2005学术年会论文集[C];2005年
7 张丹丹;朱新平;郑光明;陈昆慈;陈永乐;赵建;;三个鲮鱼地理种群遗传变异的微卫星DNA分析[A];第五届广东、湖南、江西、湖北四省动物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2008年
8 张建民;;知识经济与珠江未来[A];第九届全国内河船舶及航运技术学术交流会论文集[C];2004年
9 ;[A];戎马书生——陈同生纪念文集[C];2001年
10 闻平;杨晓灵;;东江三角洲水源保证工程对广州水道水动力环境影响研究[A];中国水利学会2005学术年会论文集——水环境保护及生态修复的研究与实践[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 刘正辉;东江氨氮污染河段的微生物群落特征[D];华南理工大学;2011年
2 王辉;辽宁省社会经济活动影响环境污染的压力机制研究[D];大连海事大学;2012年
3 魏秀国;珠江流域河流碳通量与流域侵蚀研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2003年
4 胡春华;鄱阳湖水环境特征及演化趋势研究[D];南昌大学;2010年
5 杨宏伟;GIS支持下的东江典型流域径流变化研究[D];南京大学;2009年
6 李晶莹;中国主要流域盆地的风化剥蚀作用与大气CO_2的消耗及其影响因子研究[D];中国海洋大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁祥力;淡水养殖水体净化菌的分离鉴定及其应用特性的研究[D];湖南农业大学;2011年
2 孙磊;东莞运河排涝对东江取水口水质影响模拟分析[D];清华大学;2011年
3 周晶;苏州澄湖湖底古河道充填沉积记录与环境变化研究[D];华东师范大学;2009年
4 王志霞;东江中下游河网密集区水体有机物污染调查分析及其底泥沉积物对菲的吸附、解吸特性研究[D];河北师范大学;2011年
5 董丽华;香港饮用水源(东江)水氯化消毒副产物产生的特征[D];暨南大学;2004年
6 辛晓华;低温下利用多层渗透反应格栅处理地下水低浓度氨氮污染的研究[D];中国地质大学(北京);2011年
7 曹芸静;东江水权交易的理论与实践研究[D];中南林业科技大学;2012年
8 何琦;增江流域和东江惠州段底栖硅藻多样性及分布特征[D];暨南大学;2011年
9 邢妍;清河水系氨氮污染负荷与水质响应关系模拟研究[D];沈阳理工大学;2011年
10 董军;深圳东江水源工程调度管理的应用研究[D];武汉大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 谢元鉴;江西省:人大调研东江赣江源[N];中国水利报;2003年
2 记者 陈廷榔;江西启动东江源生态环境建设规划[N];中国环境报;2004年
3 记者 陈清浩 通讯员 粤水婷;东江流量较同期少七成[N];南方日报;2009年
4 本报记者 吴云辉;东江协调发展要统一规划[N];东莞日报;2010年
5 本报记者 贺小山 李燕文 特约通讯员 李晓敏 通讯员 黄慧宏 刘桥明;博罗东江水质符合国家Ⅱ类标准[N];惠州日报;2011年
6 记者 程满清 谢苗枫;“兄弟”联手力保东江水质[N];南方日报;2006年
7 记者 程锦美 通讯员 黄海;启动40项工程保东江水质[N];广州日报;2004年
8 见习记者 廖奕文;让“生命之源”水清鱼欢[N];南方日报;2004年
9 本报记者 胡彦军;大道在脚下延伸[N];陇南日报;2008年
10 记者 陈清浩 通讯员 林荫;港企拟植树10万保护东江水[N];南方日报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978