基于微宇宙系统的磷与铁界面耦合行为与效应的微生物学机制
发布时间：2021-02-18 11:49
作为有机质早期成岩作用中的主要驱动力之一,铁的氧化还原是影响磷迁移转化的主要动力学机制,尤其是厌氧环境中微生物对铁的异化还原作用。本文构建了上覆水-孔隙水-沉积柱芯微宇宙系统,开展了不同时间尺度不同季节不同微生物种类驱动下铁异化还原对磷再生循环影响机制的微宇宙模拟实验研究,对比了不同系统中活性铁、总铁、无机磷、总磷的同步变化特征,揭示了冰封期与非冰封期水-沉积物界面生物地球化学动态的差异性特征,尤其是研究较少的冰封期界面过程对营养物质和污染物环境行为及效应的影响,探讨了不同微生物种类对磷与铁在不同氧化还原梯度带界面行为的影响过程,阐明了磷与铁界面耦合行为与效应的微生物影响机制及季节差异,对完善寒旱区湖泊沉积物中铁氧化物在氧化还原边界层季节性迁移中的控磷机理具有重要意义。主要结果如下:1.非冰封期和冰封期,硝酸盐还原组（NRB组）,异化铁还原组（FeRBW组和FeRBB组）,硫酸盐还原组（SRB组）上覆水中磷浓度均高于对照组,尤其是微生物代谢活性较高的培养初期,对铁氧化物的异化还原及有机磷的降解均较强,导致沉积物向上覆水释放IP的趋势显著。2.微宇宙模拟实验显示,上覆水-孔隙水-沉积物系...
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
理想的沉积物氧化还原序列及氧化还原带Fig.1.1Idealredoxzoneofsediments
研究技术路线图
内蒙古大学硕士学位论文8图2.1采样点分布图以及柱芯Eh值Fig.2.1LocationofsamplingandEhvalueofsedimentscore2.2.2微生物实验（1）菌株的选择：为对比研究乌梁素海沉积物土著异化铁还原菌（FeRBW）的还原能力，本研究系统分离纯化了乌梁素海沉积物中的异化铁还原菌（FeRBW），同时选取沉积物氧化还原梯度带上典型的三种模式菌株，硝酸盐还原菌Nitrate-reducingbacteria（NRB），异化铁还原菌Fe(Ⅲ)-reducingbacteria（FeRBB），硫酸盐还原菌sulfate-reducingbacteria（SRB）以进行实验。硝酸盐还原菌（施氏假单胞菌PseudomonasstutzeriStrainCW（CCTCCAB2013114））、异化铁还原菌（北极希瓦氏菌（KCTC23109））和硫酸盐还原菌（脱硫弧菌脱硫亚种Desulfovibriodesulfuricanssubsp.desulfuricans（ATCC7757））分别来自中国典型培养物保藏中心、中国海洋微生物菌种保藏管理中心和美国模式菌种收集中心。（2）菌液的制备：乌梁素海本土异化铁还原菌：a.微生物接种液的制备：称取10g新采集的乌梁素海表层（0-10cm）沉积物于50ml血清瓶中，加入1mLFe(OH)3悬液（含Fe量约为616mg/mL），用去离子水装满液封，在28℃下厌氧暗光培养1周。将培养后的土样悬液于700r/min离心10min，取上清液作为微生物接种液，备用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]太湖西岸典型区域沉积物的硫铁分布特征及环境意义[J]. 吴松峻,汪旋,季秋忆,王明玥,赵艳萍,王国祥. 湖泊科学. 2019(04)
[2]黄河干流表层沉积物总磷、总铁的含量及相关性分析[J]. 杨宏伟,马旭阳. 环境科学与技术. 2015(08)
[3]有机质对大型富营养化浅水湖泊沉积物磷吸附特征的影响[J]. 肖文娟,李慧,曹秀云,宋春雷,周易勇. 水生态学杂志. 2011(06)
[4]洱海沉积物有机质、铁、锰对磷的赋存特征和释放影响[J]. 张仕军,齐庆杰,王圣瑞,焦立新,金相灿,杨苏文,赵海超. 环境科学研究. 2011(04)
[5]乌梁素海沉积物中有机质与营养元素分布特征研究[J]. 赵胜男,李畅游,史小红,李卫平,孙标. 中国农村水利水电. 2010(05)
[6]云贵高原深水湖库环境过程及水源保护途径[J]. 万国江. 中国工程科学. 2009(05)
[7]邻菲罗啉分光光度法测定污水中的总铁[J]. 郝新焕. 石油化工腐蚀与防护. 2006(04)
[8]密云水库沉积物-水界面磷的地球化学作用[J]. 刘晓端,徐清,刘浏,武佃卫. 岩矿测试. 2004(04)
[9]云南高原现代湖泊沉积物中铁的自生矿物[J]. 王云飞. 海洋与湖沼. 1987(01)
博士论文
[1]河口沉积物硫的地球化学特征及其与铁和磷的耦合机制初步研究[D]. 孙启耀.中国科学院烟台海岸带研究所 2016
[2]铁氧化物-有机质复合物对磷的吸附与形态调控效应研究[D]. 闫金龙.西南大学 2016
[3]南极嗜冷菌Marinomonas sp. NJ522的低温超氧化物歧化酶及其生境适应性研究[D]. 郑洲.中国海洋大学 2006
[4]中国边缘海典型海域沉积物早期成岩过程中硫的循环[D]. 蒲晓强.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2005
硕士论文
[1]异化铁还原与有机磷水解的季节性差异机制[D]. 张靳楠.内蒙古大学 2019
[2]胶州湾沉积物中硫酸盐还原和铁异化还原的影响因素研究[D]. 张璐.中国海洋大学 2014
[3]外源硫酸盐对武汉南湖沉积物磷迁移特性的作用[D]. 袁探.华中农业大学 2011
[4]东海陆架沉积物中铁的早期化学成岩作用[D]. 吕仁燕.中国海洋大学 2011
[5]洱海沉积物中铁对磷赋存特征及吸附释放的影响[D]. 张仕军.辽宁工程技术大学 2011
本文编号：3039515
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
理想的沉积物氧化还原序列及氧化还原带Fig.1.1Idealredoxzoneofsediments
研究技术路线图
内蒙古大学硕士学位论文8图2.1采样点分布图以及柱芯Eh值Fig.2.1LocationofsamplingandEhvalueofsedimentscore2.2.2微生物实验（1）菌株的选择：为对比研究乌梁素海沉积物土著异化铁还原菌（FeRBW）的还原能力，本研究系统分离纯化了乌梁素海沉积物中的异化铁还原菌（FeRBW），同时选取沉积物氧化还原梯度带上典型的三种模式菌株，硝酸盐还原菌Nitrate-reducingbacteria（NRB），异化铁还原菌Fe(Ⅲ)-reducingbacteria（FeRBB），硫酸盐还原菌sulfate-reducingbacteria（SRB）以进行实验。硝酸盐还原菌（施氏假单胞菌PseudomonasstutzeriStrainCW（CCTCCAB2013114））、异化铁还原菌（北极希瓦氏菌（KCTC23109））和硫酸盐还原菌（脱硫弧菌脱硫亚种Desulfovibriodesulfuricanssubsp.desulfuricans（ATCC7757））分别来自中国典型培养物保藏中心、中国海洋微生物菌种保藏管理中心和美国模式菌种收集中心。（2）菌液的制备：乌梁素海本土异化铁还原菌：a.微生物接种液的制备：称取10g新采集的乌梁素海表层（0-10cm）沉积物于50ml血清瓶中，加入1mLFe(OH)3悬液（含Fe量约为616mg/mL），用去离子水装满液封，在28℃下厌氧暗光培养1周。将培养后的土样悬液于700r/min离心10min，取上清液作为微生物接种液，备用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]太湖西岸典型区域沉积物的硫铁分布特征及环境意义[J]. 吴松峻,汪旋,季秋忆,王明玥,赵艳萍,王国祥. 湖泊科学. 2019(04)
[2]黄河干流表层沉积物总磷、总铁的含量及相关性分析[J]. 杨宏伟,马旭阳. 环境科学与技术. 2015(08)
[3]有机质对大型富营养化浅水湖泊沉积物磷吸附特征的影响[J]. 肖文娟,李慧,曹秀云,宋春雷,周易勇. 水生态学杂志. 2011(06)
[4]洱海沉积物有机质、铁、锰对磷的赋存特征和释放影响[J]. 张仕军,齐庆杰,王圣瑞,焦立新,金相灿,杨苏文,赵海超. 环境科学研究. 2011(04)
[5]乌梁素海沉积物中有机质与营养元素分布特征研究[J]. 赵胜男,李畅游,史小红,李卫平,孙标. 中国农村水利水电. 2010(05)
[6]云贵高原深水湖库环境过程及水源保护途径[J]. 万国江. 中国工程科学. 2009(05)
[7]邻菲罗啉分光光度法测定污水中的总铁[J]. 郝新焕. 石油化工腐蚀与防护. 2006(04)
[8]密云水库沉积物-水界面磷的地球化学作用[J]. 刘晓端,徐清,刘浏,武佃卫. 岩矿测试. 2004(04)
[9]云南高原现代湖泊沉积物中铁的自生矿物[J]. 王云飞. 海洋与湖沼. 1987(01)
博士论文
[1]河口沉积物硫的地球化学特征及其与铁和磷的耦合机制初步研究[D]. 孙启耀.中国科学院烟台海岸带研究所 2016
[2]铁氧化物-有机质复合物对磷的吸附与形态调控效应研究[D]. 闫金龙.西南大学 2016
[3]南极嗜冷菌Marinomonas sp. NJ522的低温超氧化物歧化酶及其生境适应性研究[D]. 郑洲.中国海洋大学 2006
[4]中国边缘海典型海域沉积物早期成岩过程中硫的循环[D]. 蒲晓强.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2005
硕士论文
[1]异化铁还原与有机磷水解的季节性差异机制[D]. 张靳楠.内蒙古大学 2019
[2]胶州湾沉积物中硫酸盐还原和铁异化还原的影响因素研究[D]. 张璐.中国海洋大学 2014
[3]外源硫酸盐对武汉南湖沉积物磷迁移特性的作用[D]. 袁探.华中农业大学 2011
[4]东海陆架沉积物中铁的早期化学成岩作用[D]. 吕仁燕.中国海洋大学 2011
[5]洱海沉积物中铁对磷赋存特征及吸附释放的影响[D]. 张仕军.辽宁工程技术大学 2011
本文编号：3039515
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3039515.html
