长潭水库铁锰含量与环境因子的季节性变化相关性分析及铁锰氧化菌群的富集培养

【背景】目前对水库水体污染原因的研究往往专注于水体的富营养化、pH值、溶解氧、氨氮、菌落总数指标的变化,而重金属含量与环境因子的季节性变化相关性分析研究较少,同时对于典型季节原位微生物种群的多样性差异研究尚未见报道。【目的】研究浙江省台州市长潭水库底部水中正二价金属离子(二价锰离子Mn²⁺;二价铁离子Fe²⁺)浓度与不同环境因子的季节性变化规律,并对其相关性进行分析;富集平水期(2月)和丰水期(8月)水库底部水体中功能微生物菌群,分析其种类和丰度的差异。【方法】分别检测12个月的水库水Mn²⁺和Fe²⁺浓度及多种环境因子(水体溶解氧浓度、pH值、总磷浓度、浊度、水库环境温度及降水量),过滤并富集培养水库底部水体的功能微生物菌群,对其16S rRNA基因V3-V4区测序并分析其菌群结构。【结果】长潭水库水中Mn²⁺和Fe²⁺浓度呈季节性变化,每年的春夏交替季节水体中铁锰含量从零开始慢慢升高,至夏秋高温季节水体中Mn²⁺和Fe²⁺浓度达到最高值,然后慢慢降低,至秋末冬初检测不到含量。在检测的多种环境因子中,水体溶解氧浓度、水库环境温度及降水量呈明显的季节性规律变化。Mn²⁺和Fe²⁺浓度与温度、降水量和浊度有正相关性,与溶解氧浓度、pH值和总磷浓度有负相关性,其中在正负相关性分析中两种金属离子的浓度与溶解氧浓度的相关性最强,其次是环境温度及降水量。丰水期和平水期中富集获得的功能微生物菌群的种类和丰度差异很大,从属水平上分类,丰水期时菌群只包含不动杆菌(Acinetobacter)和鲑色沉积物杆状菌(Sediminibacterium)这2个属的菌株,含量各占约50%;平水期时菌群则主要由杆菌属(Bacillariophyta) (47.62%)和Limnohabitans(9.52%)等9个属的菌株构成。富集获得的平水期和丰水期的两个可培养的菌群均具有去除水库水中Mn²⁺的功能,去除率分别约为35.9%和11.4%。【结论】长潭水库底部水体中Mn²⁺和Fe²⁺浓度与不同环境因子均呈季节性规律变化,它们之间呈现不同的正负相关性,丰水期和平水期的功能微生物菌群结构差异很大。本研究为利用微生物进行重金属污染水体的治理储备了微生物资源,为实现国家“美丽乡村”的建设目标提供一定的参考价值。     

新疆塘巴湖水库底栖动物生态学研究

2008年7月(平水期)、10月(枯水期)和2009年5月(丰水期)对新疆塘巴湖水库底栖动物群落进行了调查.共采集到底栖动物7种,主要属于摇蚊类和颤蚓类,其中以羽摇蚊群为优势种.各期底栖动物现存量存在显著差异(P<0.01),以平水期为最大,密度和生物量分别为280 ind/m2±1.12 ind/m2和0.83 g/m2±0.03 g/m2.不同种类的底栖动物密度在各采样期亦差异显著(P<0.01).相似性指数显示平水期和枯水期底栖动物群落结构中等相似.Shannon-Wiener生物多样性指数表明塘巴湖水库水体达中度污染.     

河南石山口水库水鸟调查

石山口水库为河南水鸟种类与数量最多的典型湿地,位于大别山西北麓的浅山丘陵地域,属北亚热带向暖温带过渡的大陆性季风气候区,每年的秋末(11—12月)、初春(2—3月)及夏季(6—7月)湿地水鸟的种类与种群数量呈现明显的高峰期。本文共记录石山口水库湿地水鸟计8目、15科、85种,其中国家重点保护种类9种,《中日保护候鸟协定》指定种类55种,《濒危野生动植物种国际公约》(CITES)指定种类10种,省保护种类9种。     

粤东三个中型水库富营养化特征分析

于2000年的丰水期和枯水期,对粤东三个中型水库:合水水库、河溪水库、沙田水库进行了富营养化特征进行了调查与分析。结果表明:三个水库多数采样点处于中营养阶段;总氮在0.16～1.58mg·L~(-1)范围内,总磷为0.034～0.15mg·L~(-1)叶绿素则为0.732～6.57mg·m~(-3);浮游植物大部分是中污性至寡污性的种类,以蓝藻、绿藻种类占优势,常见种是微囊藻(Microcystis sp.)、颗粒直链藻(Melosira granulata)、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)。合水水库和河溪水库的富营养化水平较高,TSI指数在40左右,丰水期的富营养化水平高于枯水期;而沙田水库的富营养化水平相对要低,TSI指数在30左右,丰水期的富营养化水平要低千枯水期。说明这三个水库受流域的影响程度不同。     

微囊藻毒素合成酶基因的PCR检测方法

针对微囊藻毒素合成酶基因簇的核酸序列,筛选特异性引物,探索一种适用于自然水样中微囊藻产毒潜能检测的全细胞PCR方法。经灵敏度测试表明,这种PCR方法的检测下限相当于100cells。该方法不需要提取基因组DNA,检测所需水样量少,具有操作简便、快速、成本低、灵敏度高等优点,能应用于水库等饮用水源水体中具有产毒潜能的微囊藻的检测。     

"西行漫记"——青藏高原旧石器考古行

一路向西,飞机降落在西宁,清凉迅速代替了北京的闷热.我们也卸下大都市中的浮躁,准备摸索着粗糙的石头,寻访古人类的足迹.     

不同渔业方式水库鱼类资源的水声学评估

采用Biosonics DT-X回声探测仪(208 kHz)在2011年的秋末冬初对大溪、沙河、金牛山3个不同渔业方式的中等营养化水库进行了水声学调查,并构建了水库中鱼类资源分布的GIS模型.结果表明： 3个水库间鱼类平均大小无显著性差异,但鱼类目标强度(TS)分布曲线表明鱼类大小分布比例并不一致,受渔业方式影响明显.大溪水库鱼类密度(平均0.0183 ind·m^-3)与沙河水库鱼类密度(平均0.0124 ind·m^-3)差异不显著,金牛山水库鱼类密度(平均0.0085 ind·m^-3)显著小于大溪水库和沙河水库,3个水库中鱼类密度水平分布与水深没有显著的相关关系.3个水库中鱼类均成群分布,对大溪水库和沙河水库调查时还发现鱼类聚群行为.3个水库的鱼类资源量分布均在下游最高,除沙河水库受赶鱼作业影响外,其他2个水库大坝前鱼类资源量分布明显偏高.基于鱼类分布GIS建模的栅格化数据、各个栅格的水面面积,对TS>-60 dB鱼类资源总量进行估算,大溪水库约为48万尾,沙河水库约为61万尾,金牛山水库约为52万尾;对TS>-40 dB的鱼类进行统计评估,大溪水库约为5.04万尾,沙河水库约为5.29万尾,金牛山水库约为9.07万尾.     

褶纹冠蚌和背角无齿蚌对水体营养盐和浮游植物的影响

2009年5月31日-6月20日在广东省大沙河水库利用微型生态系统比较不同放养密度的褶纹冠蚌(Cristaria plicata)和背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对水体氮、磷及浮游植物的影响,探讨两种蚌在控制南亚热带水库富营养化水体藻类水华上的可行性。实验结果表明,在褶纹冠蚌和背角无齿蚌处理组中,总氮、总磷和叶绿素a浓度显著增加,而铵氮的浓度显著下降;褶纹冠蚌和背角无齿蚌导致了浮游植物群落组成结构的改变和数量的增加,实验过程中绿藻所占的比例迅速上升。两种蚌之间没有显著的差异,只是在不同的作用强度下,时间上的响应不同。综合实验结果,褶纹冠蚌和背角无齿蚌难以有效地运用于我国华南地区水库的水质改善与富营养化控制。     

大沙河水库冬季浮游植物群落结构与水华分析

于2009年12月、2010年1月和2月对广东省大沙河水库湖泊区距水表层0.5m、5m和10m三个水层的浮游植物进行了定性与定量分析,同时对环境变量进行了测定.采样期间三个月的总降雨量为263mm,水温范围在15.5～19.4℃之间,水体处于混合状态.三次采样中,共检测出浮游植物69种(属),隶属于6个门,浮游植物丰度范围在4.1×10⁶～14.8×10⁶cells·L^-1之间.三个水层的浮游植物优势种类差异不显著(p>0.05),丰度的主要优势种为蓝藻门的卷曲鱼腥藻(Anabaena circinalis)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa),这两个种的丰度之和占总丰度的70%以上,在2009年12月和2010年2月的表层出现了轻度鱼腥藻和微囊藻水华.蓝藻自身的浮力调节机制和适应低磷的生活策略是其成为优势种的重要原因,相对稳定的外部条件、水体混合与富营养共同导致的光的可获得性的减少是形成蓝藻水华的关键外部因子.     

典型水生植物对水库环境污染物去除能力的实验室模拟

以溪荪鸢尾(Iris sanguinen)、菖蒲(Acorus calamus)、黄菖蒲(Iris pseudaeorus)3种水生植物为实验植物,根据大伙房水库库区及入库河流的富营养化现状制备富营养化实验水体,通过28 d室内水培实验,研究3种植物对总氮、铵氮、硝氮和总磷的去除能力。结果表明:溪荪鸢尾组对总氮、铵氮、硝氮和总磷的去除率分别为78.1%、73.1%、84.8%和90.3%,菖蒲组分别为73.4%、90.1%、63.1%和89.1%,黄菖蒲组分别为83.9%、77.3%、75.0%和93.8%;3种植物对污染物的去除强度随时间的变化较为一致,均表现出前期污染物浓度下降较快,后期趋于平缓:对总氮、铵氮的去除作用前14天较为显著;对硝氮的去除作用在整个实验期间均显著;对总磷的去除作用在前21天较为显著。