27 / 2024-07-16 21:24:22

高溶氧水对重污染水体氮削减的微生物作用机制

在全球气候变化和人类活动的影响下，全球氮循环严重失衡，加剧水生生态系统发生富营养化等生态环境问题，因此如何削减氮污染是全球面临的共同问题。供氧不足是富营养化发生的本质原因，人工增氧可促进污染水体的生态修复。本课题以人工与自然增氧修复条件下重污染水体为研究对象，通过水体与沉积物理化性质测定与高通量测序和建立广义线性模型，研究不同修复阶段微生物群落结构和多样性变化与不同溶氧水平对氮削减的影响。结果表明：溶氧微生物群落阶段性变化的主要影响因素，会促进水生生态系统的硝化、反硝化，人工增氧条件下系统中的氮会直接流向大气，而在自然复氧条件下，氮会被藻类吸收，部分直接流入大气，部分随残体沉降，成为内源。增氧处理对沉积物微生物群落的影响主要集中在反硝化细菌相关群系变化，不同浓度溶氧通过微生物群落结构变化和Dechlormonas, Steroidobacteraceae， Vicinamibacterales和 Novosphingobium菌丰度的增加，主要介导了反硝化过程促进了氮削减，是氮削减的主要驱动因素。该结果表明高溶氧水可通过介导微生物群落改变显著促进重污染水体氮削减过程，为氮污染水体治理提供新思路和新途径。