基于引物的湖泊沉积物氨氧化细菌PCR扩增策略比较

PCR扩增是检测环境中β-变形杆菌纲氨氧化细菌(β-AOB)群落的主要方法,但是引物的敏感性和特异性对结果具有关键影响.本研究首先比较了2组常用的β-AOB 16S rRNA基因引物,结果显示,在扩增一组不同性质湖泊沉积物样品时,βAMO引物均获得明亮的单一条带,但CTO引物则未能全部扩增.克隆及序列分析证实,βAMO引物扩增获得的序列均不属于β-AOB所在的Nitrosomonadales目,而CTO引物扩增获得的序列来自β-AOB中的Nitrosomonas europaea/"Nitrosococcus mobilis"分支.采用变性梯度凝胶电泳方法,对4种不同引物组合PCR策略扩增所得产物进行分析,发现以βAMO或16S rRNA通用引物结合CTO引物的巢式方案可以提高扩增的效率,且β-AOB的群落轮廓与CTO引物直接扩增方案高度相似.这些结果表明βAMO引物具有较高的敏感性但特异性较低,而CTO引物则相反.因此,特定巢式扩增方案既可提高扩增的效率,也能真实反映湖泊沉积物中β-AOB的群落轮廓,是较为理想的β-AOB研究方法.     

太湖流域上游平原河网污染物综合衰减系数的测定

改善太湖水质需要削减上游河流进入太湖的污染物总量.为了探求太湖流域上游平原河网的自净能力,开展原位实验测定了枯水期高锰酸盐指数、氨氮(NH_4~+-N)、总氮(TN)和总磷(TP)的综合衰减系数,根据河道的水力特征对综合衰减系数进行了修正,并利用一维稳态水质模型对修正前后综合衰减系数的可靠性进行了验证.结果表明,高锰酸盐指数、NH_4~+-N、TN和TP的综合衰减系数分别为:0.0296~0.4106、0.0224~0.3564、0.0137~0.3046和0.0555~0.5725 d~(-1).可靠性验证表明高锰酸盐指数、NH_4~+-N、TN和TP综合衰减系数修正前的平均相对误差分别为8.39%、14.40%、11.43%和19.22%,修正后的平均相对误差分别为10.65%、14.34%、11.37%和19.24%.修正前后高锰酸盐指数、NH_4~+-N、TN和TP的平均相对误差均小于20%且变化不显著,表明综合衰减系数的测定结果能够为太湖流域上游平原河网的污染物总量控制管理提供科学参数;也表明枯水期的水力条件对综合衰减系数的影响较小.     

玄武湖挺水植物区与敞水区浮游甲壳动物昼夜水平迁移初探

浮游甲壳动物昼夜垂直迁移(DVM)是深水湖泊中的一种常见的现象，在浅水湖泊中，没有明显的下层滞水层为浮游甲壳动物提供避护所，浮游甲壳动物的垂直迁移活动不明显。但浅水湖泊挺水植物的存在为浮游甲壳动物提供了区别于敞水带的生境，结合理化、浮游植物和鱼的因素，对浅水湖泊玄武湖挺水植物区与敞水区浮游甲壳动物的昼夜水平迁移进行了研究。结果得出：浅水湖泊玄武湖中理化环境（如温度、溶解氧和pH)在荷花区、敞水区、荷花区与敞水区的交界区差异不大，对浮游甲壳动物的昼夜水平迁移不起主导作用。荷花区的浮游植物在质量和数量上低于敞水区，浮游甲壳动物在夜间捕食压力小的情况下会向敞水区移动。敞水区、交界区浮游甲壳动物在白天被捕食的风险要大于荷花区，因而白天时间浮游甲壳动物会迁移到荷花区聚集.     

生态围隔对水源地水质的改善效果

采用渔网及土工布挂片双层材料以及填充的水花生构建了生态围隔,对藻类进行拦截,降低取水口藻类密度,同时通过水花生的吸收和拦截,以及土工布挂片形成的附着生物群落的降解和吸收作用,降低颗粒态以及溶解态营养盐,达到取水口水质的改善效果.生态工程实施后,取水口内悬浮颗粒物显著降低了29.8％,同时透明度提高了27.5％.对藻类的拦截效果研究表明,围隔对叶绿素a的去除率为23.0％,对总藻类数量的去除率为20.7％.通过对围隔内外蓝藻数量在藻类数量的比例分析,生态围隔对蓝藻的去除率高于总藻类的去除率,说明了对于藻类拦截的效果具有一定的选择性.对营养盐的改善效果主要体现在颗粒态物质上,其中颗粒态氮磷的去除率分别为48.4％和31.3％.     

南通地区冰后期泥沙沉积量和环境变化的初步研究

南通地区位于长江三角洲北翼，其冰后期的环境变化以最大海侵时期为界，之前为海侵期，表现为海水入侵，陆地面积减少。之后海面趋于稳定，长江泥沙在河口地区持续沉积的作用下，表现为南通地区的逐渐成陆过程。利用收集的84个分布于南通地区及附近的钻孔剖面资料，将其按不同厚度的沉积相进行整理，结合前人研究成果，根据不同的数据基础运用IDW（Inverse Distance Weighted）插值对南通地区冰后期沉积厚度分布和环境变化过程分别进行了初步研究。结果表明：南通地区古河谷区是冰后期主要的泥沙沉积区，沉积物厚度、体积和重量大于北翼地区，北翼前缘沉积要大于后缘。冰后期古河谷区沉积泥沙4 8922×108 t，北翼地区沉积泥沙1 0453×108 t，二者之比约为47〖DK〗∶10，泥沙沉积强度之比约2〖DK〗∶1。从冰后期海侵初期到最大海侵时期，再到南通成陆的晚期，南通地区水域面积比例先由622%上升到95%，再缩减到331%，陆地面积比例先由378%缩减到5%，而后又上升至669%。尽管钻孔资料可以为南通地区有历史记载之前的时期提供宏观的环境变化框架，但由于钻孔资料在测年数据及沉积相的划分方面分辨率较低，在表现南通地区历史时期的环境变化方面存在不足，需要结合考古、文物等历史资料和土壤分布等自然地理信息进行更为详细的研究     

植物配置对表层流湿地净化效果的影响研究

以郑州市贾鲁河河水为处理对象,研究了不同植物配置表层流湿地的水质净化效果及影响因素。研究表明,单纯挺水植物湿地对TN、TP、NH4+-N和COD的平均去除率分别为28%、58%、49%和26%;采用沉水植物+浮叶植物+挺水植物组合的湿地对TN、TP、NH4+-N和COD的平均去除率分别为37%、64%、63%和32%,在对NH4+-N和TN的处理效果上表现出明显的优势,DO含量变化是导致处理效果差异的主要原因。研究结果表明,在湿地植物配置上,可从氮循环的角度,通过合理搭配湿地植物,强化硝化反硝化作用,以提高对氮素的去除效果。     

湖泊型水源地管理研究——以苏州市太湖水源地为例

饮用水安全是最大的民生工程，也是自然资源管理研究的热点。基于实地调研、部门访谈和制度条文的梳理与分析，以苏州市太湖水源地为例研究湖泊型水源地管理体制。研究表明：我国水源地管理由国家、省、市、县的法律法规、规章和规范性文件构成相对完善的制度体系，具有水资源和水环境分割管理、流域管理和行政区管理交错的制度特征，初步具备了综合管理的架构；水源保护缺乏流域管治的思维，农村面源污染治理制度支撑不足；在管理手段上以命令控制型手段为主，经济激励与公众参与不足。建立水源地综合管理协调机制，完善经济激励手段，推进公众参与，实施水源地管理共同责任机制将有利于提高水源地管理效率     

不同密度螺-草结构对养殖尾水净化效果的比较研究

为减少水产养殖污染物排放，以苦草为对照组，构建环棱螺螺 草生态系统净化池塘养殖尾水，比较不同密度螺 草结构对养殖尾水的净化效果，同时探讨螺草互作对水质的影响。结果表明不同密度螺 草组合对养殖尾水均有较好的净化效果，以中密度组（螺密度50 ind/m3）的去除效果最优，25 d对Chl a、CODMn、TN、TP、NH4+ N、NO3- N和浊度的去除率分别达到98%、39.7%、44.2%、86.9%、58.2%、82.3%和91%，其中以17~25 d的营养物质去除率最高，水质由原来的Ⅳ类、Ⅴ类水提升为Ⅲ类水；环棱螺 苦草互作对水体的净化效果与苦草对照组差异不显著，表明其互利关系不明显；环棱螺 苦草组合对CODMn和TN的去除效果不是很理想，可能是由于实验中以黄土为底泥，其中的异养微生物较少引起的     

博斯腾湖夏季水下光场特征分析及影响因素探讨

2011年8月,在新疆博斯腾湖17个站点进行水样采集,同步对11个站点进行水下光场原位测定.结果发现,博斯腾湖夏季总颗粒物吸收系数光谱表现出明显的浮游植物吸收特征,而浮游植物光谱曲线有明显的硅藻吸收光谱特征.在光合有效辐射波段,有色可溶性有机物（CDOM）吸收系数与浮游植物吸收系数对总吸收的贡献相当,而非色素颗粒物对总吸收的贡献最低.水下光谱衰减系数的最小值出现在580nm左右的绿光波段,PAR漫射衰减系数平均值为0.53m-1,平均真光层深度约为9.69m,大于湖水平均深度.在博斯腾湖虽然纯水和CDOM在总吸收中占有很重要的部分,但主导漫射衰减的因子仍为颗粒物.通过本文研究,以期能为干旱地区湖泊环境保护和水质遥感监测提供数据和理论基础.     

风浪作用下太湖改性沉积物对藻体絮凝去除效果研究

以壳聚糖改性的太湖原位沉积物为分散介质,应用Y-型再悬浮发生装置,通过定量模拟太湖常见的中等级别风情,研究再悬浮作用下,改性沉积物对蓝藻水华的絮凝去除作用.结果表明,在黏土加入量为0.2　g·L^-1,壳聚糖分别为0.100和0.150　g·L^-1,其蓝藻的去除率分别为93.55%和99.19%;在静止30 min后,壳聚糖加入量为0.15 　g·L^-1时,水体的浊度去除率达到78.60%;静止8 h后,水体的浊度去除率达到93.88%.同时,短期内壳聚糖的加入对水体中PO^3-₄-P有一定的去除作用.初步结果表明,在中风风情下,壳聚糖的加入量为0.15　g·L^-1时,能更有效地去除蓝藻.表明利用壳聚糖改性沉积物来絮凝沉降太湖水华藻体,具有较好的应用前景.对比研究表明,引入水动力强度和水柱高度定量模拟方法,在确定壳聚糖投加量絮凝除藻中,具有明显的方法优势.