發(fā)布時間：2020-07-17 04:14

【摘要】：本研究的重點是石門鎮(zhèn)微生物群落的功能和分子特征。我們首次充分探索了砷酸鹽呼吸減少,亞砷酸鹽氧化活性,石門鎮(zhèn)微生物功能基因多樣性,以及微生物活動/多樣性與環(huán)境因素的相關性。本研究的結果有助于我們更好地了解石門砷氧化細菌的多樣性和砷嚴重污染土壤中砷的地球化學循環(huán)。我們研究了微生物群落的作用,以及它們在有氧和厭氧條件下將砷從砷嚴重污染的土壤中溶解與釋放的能力。我們的研究基于微生物學和分子生物學的觀點,系統地分析了砷嚴重污染土壤中砷氧化還原所涉及的功能基因以及微生物的多樣性和功能。根據我們的具體目標,檢測分析樣品地球化學特征,然后提取環(huán)境基因組DNA,使用microcosm實驗來評估砷嚴重污染土壤中微生物群落的亞砷酸鹽氧化、砷呼吸性還原能力。為了清楚地了解參與亞砷酸鹽氧化和砷呼吸性還原的微生物的分子基礎,我們從每個樣品的總基因組DNA中檢測分析到aioA和arrA基因的多樣性。為了確定土著微生物在當地砷嚴重污染土壤形成中作用,使用microcosm技術說明在有氧和厭氧條件下,土著微生物在能夠促進砷從高砷土壤釋放到水相中。在石門砷嚴重污染土壤區(qū)域,我們選取了 24個采樣點進行采樣。樣品的微生物群落組成包含54個細菌門類,具有很高的微生物多樣性,而且不同樣品間的微生物差異顯著。其中最豐富的門是Proteobacteria(3 0.63%),Chloroflexi(17.5 9%),Acidobacteria(13.60%),NItrospirae(5.36%)。一些關鍵的環(huán)境因素,如硫酸鹽、pH、TOC和總As對群落結構產生影響。微生物群落的亞砷酸鹽氧化功能表明,來自21和2Ⅲ樣品的微生物群落利用有機碳源在24小時內將As(Ⅲ)完全氧化成As(Ⅴ),而利用無機碳源需要48h將As(Ⅲ)完全氧化表現了強烈的亞砷酸鹽氧化活性。有氧條件下微生物群落介導的砷釋放試驗表明,樣品S7,S9,S11,S15,S13,在孵育16天后可溶性砷濃度達到最大,分別是2.499107 mM,3.335108 mM,3.00413 mM,2.61786 mM,and 3.08129 mM,這表明微生物顯著促進砷從砷嚴重污染土壤中溶解、轉化、釋放到水相中。微生物群落的砷呼吸性還原功能分析表明,在厭氧條件下,樣品中微生物群落能夠利用乳酸鹽,甲酸鹽,丙酮酸鹽或乙酸鹽等等作為電子供體,將As(Ⅴ)呼吸性還原為As(Ⅲ)。厭氧砷釋放試驗表明,這些微生物群落非常有效地催化了砷嚴重污染土壤中砷向水相的遷移和釋放。
【學位授予單位】：中國地質大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X53;X172

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 羅小紅;王江;杜文菱;汪玉嬌;陳琴;鄧磊;;潼南區(qū)某化工企業(yè)酸/堿污染土壤中和試驗研究[J];廣東化工;2019年24期

2 ;污染土壤違法的訴訟案警示天下[J];腐植酸;2019年03期

3 李智;;污染土壤的修復現狀與發(fā)展趨勢[J];區(qū)域治理;2019年27期

4 馬安明;劉海寧;;我國污染土壤修復技術研究進展[J];山東化工;2018年08期

5 武瑞平;薛金輝;王中慧;任宏瑞;;腐殖酸對鉛污染土壤中油菜生長的影響[J];山東化工;2016年23期

6 陳盛余;趙丹丹;左衛(wèi)元;史兵方;;狗牙根、野古草對萘和蒽污染土壤的修復[J];安全與環(huán)境學報;2016年06期

7 胡麗萍;周國興;金麗華;劉光敏;王一茜;何洪巨;;復合改良劑對鉛污染土壤中小白菜品質的影響(英文)[J];Agricultural Science & Technology;2017年01期

8 潘露露;李天然;蒲維肖;陳文清;;磷酸鹽對鉛污染土壤穩(wěn)定化修復機理的研究[J];安全與環(huán)境工程;2017年03期

9 曾祖剛;;重慶市污染土壤現狀及修復對策研究[J];低碳世界;2017年12期

10 趙慧坤;;典型化工污染土壤的微波修復技術研究[J];石化技術;2017年10期

相關會議論文 前10條

1 趙雅平;;鍶污染土壤中微生物的分離和篩選[A];中國原子能科學研究院年報 2013[C];2014年

2 蔡婷;王新偉;;污染土壤中稠油降解菌的篩選及產劑性能表征[A];2015年中國環(huán)境科學學會學術年會論文集[C];2015年

3 張慧;黨志;易筱筠;楊琛;;玉米修復芘污染土壤的初步研究[A];第五屆全國環(huán)境化學大會摘要集[C];2009年

4 孫青;唐景春;;勝利油田污染土壤的生態(tài)毒性評價[A];第三屆全國農業(yè)環(huán)境科學學術研討會論文集[C];2009年

5 劉娟;高彥征;;PAHs污染土壤的微生物基因組學研究[A];第六屆全國環(huán)境化學大會暨環(huán)境科學儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

6 高志明;涂耀埏;劉仲康;林偉志;陳若瑛;;二VA英污染土壤之生物整治成效及降解機制評估:由實驗室到實場之整治設計[A];2013中國環(huán)境科學學會學術年會論文集（第五卷）[C];2013年

7 高崇林;朱宏勇;楊新領;;對放射性污染土壤的治理與修復技術研究[A];2013第一屆中國指揮控制大會論文集[C];2013年

8 楊利芝;徐宏勇;劉勇弟;蔡蘭坤;;生物泥漿反應器法修復污染土壤的強化手段[A];上海市化學化工學會2007年度學術年會論文摘要集[C];2007年

9 楊娟娟;魏成熙;孫海濤;;鉛污染土壤有機肥對土壤酶活性的影響[A];第五屆全國環(huán)境化學大會摘要集[C];2009年

10 萬小崗;王巍;習成成;;鈾污染土壤淋洗去污實驗研究[A];中國核學會核化工分會放射性三廢處理、處置專業(yè)委員會學術交流會論文集[C];2011年

相關重要報紙文章 前10條

1 重慶商報-上游新聞記者 王倩 鄭三波;擅自轉移傾倒建設用地污染土壤 罰款2萬～20萬元[N];重慶商報;2019年

2 本報記者 王晶晶;全國政協委員、民建天津市委副主委孫太利：建立專項責任人制加強污染土壤治理[N];中國經濟時報;2019年

3 特派兩會記者 張偉超;因地制宜修復礦山污染土壤[N];中國黃金報;2019年

4 本報記者 許珂;合江套同興社區(qū)污染土壤“重獲新生”[N];衡陽日報;2018年

5 上海譚雅環(huán)境科技有限公司總經理 虞正平 上海經濟管理干部學院教授 朱林興;應當重視污染土壤的修復[N];社會科學報;2017年

6 本報通訊員 葛晶晶 張明媛;責令兩被告限期修復污染土壤[N];中國環(huán)境報;2018年

7 羅岳平 肖金 田耘;修復污染土壤要打好組合拳[N];中國環(huán)境報;2018年

8 本報記者 劉秀鳳;環(huán)保企業(yè)能否做好城市管家？[N];中國環(huán)境報;2017年

9 黃東 中國環(huán)境科學學會理事 中環(huán)本源環(huán)境科技有限公司董事長;污染土壤的修復對策[N];世界金屬導報;2017年

10 通訊員 陳彩燕 記者 解麗達;大城縣發(fā)布滲坑治理方案[N];河北日報;2017年

相關博士學位論文 前10條

1 YAHAYA KUDUSH KAWA;砷嚴重污染土壤中參與砷氧化還原反應的微生物群落和功能基因多樣性研究[D];中國地質大學;2019年

2 徐輝;放射性污染土壤中钚的賦存形態(tài)及去污技術研究[D];清華大學;2017年

3 盧光華;冶金工業(yè)汞、砷重毒性污染土壤高效修復的應用基礎研究[D];北京科技大學;2019年

4 李蕊;有機污染土壤的低溫等離子體修復方法及機理研究[D];東華大學;2017年

5 何煒;汽油和柴油污染土壤通風修復試驗研究[D];中國地質大學（北京）;2007年

6 崔衛(wèi)華;汽油污染土壤的SVE修復方法研究[D];中國地質大學（北京）;2007年

7 蘭曉玲;鉛污染土壤對植物生長固土機制及力學特性的影響[D];山西農業(yè)大學;2016年

8 王碧玲;含磷物質修復鉛鋅礦污染土壤的機理和技術[D];浙江大學;2008年

9 林莉;典型化工污染土壤的微修復技術研究[D];華中科技大學;2010年

10 榮麗杉;鈾污染土壤的植物—微生物修復及其機理研究[D];南華大學;2015年

相關碩士學位論文 前10條

1 劉雪薇;生物炭—鐵錳鈰復合材料調控土壤砷有效性的機制研究[D];沈陽農業(yè)大學;2019年

2 張建;電動力耦合滲透反應墻修復鈾污染土壤試驗研究[D];南華大學;2019年

3 唐裴;固定劑對鍶、銫污染土壤的鈍化效應及兩種相關數據庫的建設[D];西南科技大學;2018年

4 王旭旭;鉛鋅礦區(qū)廢渣對苦楝葉綠素熒光特性的影響研究[D];中南林業(yè)科技大學;2019年

5 郜雅靜;耐鉛菌聯合生物炭對鉛污染土壤的修復研究[D];山西大學;2019年

6 左靜;生物質炭對污染土壤水稻、小麥籽粒鎘、鉛吸收的影響[D];南京農業(yè)大學;2017年

7 姜宇;耐鉛微生物與景觀植物協同修復鉛污染土壤研究[D];安徽建筑大學;2019年

8 陳順彰;模擬核試驗場α污染土壤的微波燒結及化學穩(wěn)定性研究[D];西南科技大學;2019年

9 賀建;表面活性劑-菌群強化泥漿反應器修復菲污染土壤機理研究[D];中國礦業(yè)大學;2019年

10 姬丹;生物刺激法修復菲污染土壤研究[D];中國礦業(yè)大學;2019年

本文編號：2758963