溶解氧是水源水庫水體-沉積物-微生物多相界面上微生物群落變化的主要影響因素。本文主要以水源水庫（石砭峪水庫和周村水庫）為研究對象,采用實驗室模擬實驗,首先在模擬反應器自然耗氧的過程中,采用PCR-DGGE和克隆測序技術研究溶解氧下降過程對沉積物微生物群落（細菌,產(chǎn)甲烷菌以及反硝化菌）的影響,其次控制不同的溶解氧條件,采用Miseq高通量測序技術對水體-沉積物-微生物多相界面處細菌群落的結(jié)構變化以及細菌群落在驅(qū)動氮、硫、錳鐵、氫等元素循環(huán)中飾演的角色進行研究。主要結(jié)論如下:（1）溶解氧對水源水庫沉積物功能微生物群落及其產(chǎn)氣影響研究:沉積物釋放了大量的溶解性磷酸鹽和氨氮。氨氮（NH4-N）的最大濃度為10.26mg·L-1,溶解性磷酸鹽（PO4-P）的最大釋放速率為3.4mg/m2/d;表層沉積物中產(chǎn)甲烷菌多樣性指數(shù)由0.54提高到0.87,同時產(chǎn)生大量甲烷氣體（DO由2mg·L-1降至1mg·L-1）。沉積物中反硝化細菌多樣性指數(shù)明顯增加（DO<1 mg·L-1）。RDA分析結(jié)果表明,上覆水指標中,硝氮NO3-N對沉積物中細菌群落的影響最為顯著,氨氮NH4-N對沉積物中反硝化菌以及... 

【文章來源】：西安建筑科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

水體穩(wěn)定分層狀態(tài)下三相結(jié)構模式示意圖

西安建筑科技大學碩士學位論文7錳、氫等元素循環(huán)中扮演的角色。研究內(nèi)容包括：（1）研究溶解氧對水源水庫沉積物功能微生物群落及其產(chǎn)氣影響選取石砭峪水庫作為研究對象，采集石砭峪水庫上覆水以及沉積物，在實驗室設計模擬實驗，研究在反應器自然耗氧的過程中，溶解氧變化對沉積物中功能微生物群落結(jié)構及其產(chǎn)氣的影響。監(jiān)測泥水界面處上覆水環(huán)境指標（DO,ORP,pH）以及水質(zhì)指標（硝氮NO3-N,氨氮NH4-N,溶解性磷酸鹽PO4-P）；監(jiān)測沉積物理化指標（總氮STN,總磷STP,有機質(zhì)SOM）；監(jiān)測收集到的氣體的組成成分；利用PCR-DGGE，克隆測序技術研究沉積物微生物群落（細菌，反硝化菌，產(chǎn)甲烷菌）結(jié)構及其多樣性。（2）研究溶解氧對多相界面處上覆水中細菌群落結(jié)構的影響選取周村水庫作為研究對象，采集周村水庫上覆水以及沉積物，在實驗室設計實驗（控制不同的溶解氧條件），研究溶解氧對多相界面處上覆水中細菌群落結(jié)構的影響以及細菌群落在驅(qū)動氮、硫、鐵錳、氫等元素循環(huán)中扮演的角色。檢測多相界面處上覆水水質(zhì)指標（硝氮NO3-N,氨氮NH4-N）；利用Miseq高通量測序技術研究溶解氧對多相界面處上覆水中細菌群落結(jié)構的影響。（3）研究溶解氧對多相界面處表層沉積物中細菌群落結(jié)構的影響選取周村水庫作為研究對象，采集周村水庫上覆水以及沉積物，在實驗室設計實驗（控制不同的溶解氧條件），利用Miseq高通量測序技術研究溶解氧對多相界面處表層沉積物中細菌群落結(jié)構的影響以及細菌群落在驅(qū)動硫、氮、氫、鐵錳等元素循環(huán)中飾演的角色。圖1.2技術路線圖

西安建筑科技大學碩士學位論文12圖2.11#反應器上覆水指標變化對上覆水環(huán)境參數(shù)與水質(zhì)參數(shù)（氮形態(tài)和可溶性正磷酸鹽）之間的關系進行了統(tǒng)計分析（表2.2）。溶解氧與氮形態(tài)顯著相關，突出顯示溶解氧與上覆水的營養(yǎng)狀態(tài)和水質(zhì)相關（表2.2）。實驗結(jié)果表明，上覆水中的氨氮（r=-0.615，P<0.01）和可溶性磷酸鹽（r=-0.463，P<0.05）與溶解氧呈負相關。上層水中硝酸鹽與溶解氧呈正相關（r=0.814，P<0.01）。表2.21#反應器上覆水環(huán)境參數(shù)與水質(zhì)參數(shù)關系的統(tǒng)計分析DOORPpHNO3-NNH4-NPO4-PDO10.818**0.849**0.814**-0.615**-0.463*ORP10.660**0.888**-0.812**-0.639**pH10.768**-0.601**-0.464*NO3-N1-0.814**-0.638**NH4-N10.899**PO4-P1*p<0.05,**p<0.01近年來，人們對影響湖泊沉積物氮、磷釋放的環(huán)境因素進行了廣泛的研究，包括溫度、酸堿度、溶解氧、水文條件和風力干擾[47-48]。Mortimer認為沉積物-水界面的有氧條件阻止磷（P）向上覆水釋放，而缺氧條件則支持P向上覆水釋放[49]。

【參考文獻】：
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[3]暴雨徑流潛流對峽谷分層型水源水庫水質(zhì)影響與水質(zhì)原位改善[D]. 馬衛(wèi)星.西安建筑科技大學 2015
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碩士論文
[1]遼河口沉積物反硝化相關功能基因豐度和多樣性分析[D]. 李博超.大連海洋大學 2017
[2]南四湖沉積物—水體界面氮磷遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究[D]. 胡喆.山東建筑大學 2015
[3]水體沉積物中污染物釋放及其多相界面過程研究[D]. 柴蓓蓓.西安建筑科技大學 2008
[4]五大湖沉積物磷形態(tài)及其磷吸附特征研究[D]. 龐燕.中國環(huán)境科學研究院 2004



本文編號：3467750