人工湿地进水中微塑料对基质微生物群落的影响研究
人工湿地进水中微塑料对基质微生物群落的影响研究
【摘要】： 微塑料在环境中分布广泛而持久,潜在的生态风险正受到越来越多的关注。相关研究表明,微塑料会改变水处理系统的微生物群落结构,抑制微生物活性,从而影响污水处理效能。人工湿地中的微塑料赋存情况已有报道,关于微塑料对人工湿地净化效能的影响尚不明晰。本文以投加微塑料的合成污水为人工湿地进水,考察了聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)和聚苯乙烯(PS)3种微塑料在不同暴露水平(0mg/L、1mg/L、50mg/L)下,对人工湿地净化效能、土壤酶活性及微生物群落的影响。湿地出水水质指标的检测结果表明,微塑料长期暴露对湿地净化效能有负面影响。低浓度暴露下,微塑料对COD去除影响较小;高浓度暴露下,微塑料对COD的去除效果有明显抑制作用,抑制强弱依次为:PS>PE>PA;各暴露水平下,微塑料对NH_4~+-N和TN去除效果的抑制作用不明显;微塑料对TP去除效果的抑制作用最为显著,又与浓度呈正相关,抑制强弱依次为:PS>PE>PA。对湿地土壤中关键酶活性的检测结果表明,微塑料长期暴露对土壤酶活性产生了抑制作用。微塑料对脱氢酶活性有明显抑制作用,且高浓度的抑制作用更强烈,抑制强弱为PS>PE>PA;微塑料对氨单加氧酶和脲酶的的活性抑制作用比较小;微塑料对磷酸酶活性的抑制作用最为显著,且与暴露浓度呈正相关,抑制强弱为PS>PE>PA;乳酸脱氢酶相对活性变化表明,微塑料对微生物细胞膜的完整性造成了破坏,PS-50mg/L的破坏程度最强。微塑料对土壤脱氢酶、磷酸酶活性的抑制和对微生物细胞膜的破坏,导致了COD去除和除磷效果下降。基质微生物群落的宏基因组学分析显示,微生物群落结构、功能和代谢在微塑料长期胁迫下均发生了变化。受微塑料影响较大的物种为酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、蓝细菌门(Cyanobacteria),浮霉菌门(Planctomycetes)、装甲菌门(Armationadetes);微生物群落基因功能受微塑料影响较大的为信号转导和辅酶运输及代谢;微塑料对微生物碳、氮、磷代谢通路相关功能基因丰度有不同程度的影响。PS微塑料暴露下,与COD去除及除磷相关基因的丰度下降最为显著,与脱氮相关功能基因的丰度变化不大,说明功能基因丰度的下降是污染物去除受到抑制的作用机制。研究成果为揭示微塑料对水处理微生物的影响过程及机制进行了有益探究,提供了基础分析参考。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2021
相关知识
水生植物对人工湿地水污染生态恢复的影响研究
生态修复工程对人工湿地水质的影响研究
模拟气候升温对湿地土壤微生物群落及磷素形态的影响
互花米草入侵对湿地土壤微生物群落的影响
人工湿地净化海水养殖尾水的影响因素研究进展
人工湿地生态修复与景观营造的结合研究
城市人工湿地对人工湖水体净化效果研究
微塑料对土壤生态系统的影响及其修复技术
湿地植物对人工湿地生态环境修复的重要性论文
水生植物对人工湿地水生态恢复的影响
网址: 人工湿地进水中微塑料对基质微生物群落的影响研究 https://m.huajiangbk.com/newsview1614040.html
| 上一篇: 基金项目：蔬菜功能性育苗基质生产 |
下一篇: 污水的好氧生物处理(二)——活性 |
