中国湖泊细菌群落的生物地理分布格局及驱动机制——基于文献数据的统计分析

为阐明中国湖泊细菌群落的生物地理分布格局及驱动机制,基于已发表文献,收集了228个湖泊的浮游或沉积物细菌门水平分类数据和环境因子数据进行分析.结果表明:中国湖泊浮游细菌群落的优势类群为变形菌门(Proteobacteria,35.92%)、放线菌门(Actinobacteria,25.03%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,10.77%),沉积物中的优势类群为变形菌门(Proteobacteria,40.37%)、绿弯菌门(Chloroflexi,8.74%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,8.55%).中国湖泊浮游细菌距离衰减程度显著低于沉积物细菌;湖泊细菌群落结构在北方、南方、青藏高原的空间差异显著,北方水体及沉积物中细菌的距离衰减模式均不显著,南方水体中显著但沉积物中不显著,青藏高原水体及沉积物中均显著.浮游细菌优势类群中除Proteobacteria外,Actinobacteria (南方>北方>青藏高原)和Bacteroidetes (青藏高原>北方>南方)的丰度在三个地区均具有显著差异;沉积物细菌优势类群Proteobacteria (北方>南方>青藏高原)、Chloroflexi (南方>北方>青藏高原)、Bacteroidetes (青藏高原>北方>南方)的丰度在三个地区均具有显著差异.影响北方湖泊浮游细菌群落分布的主要环境因子是溶解性有机碳,南方是溶解氧,青藏高原是硝酸盐氮;影响北方湖泊沉积物细菌群落分布的主要环境因子是总氮和pH值,南方是总磷,青藏高原是pH值.空间扩散限制与环境筛选作用共同塑造了中国湖泊细菌的生物地理分布格局.扩散限制对浮游细菌的影响小于沉积物细菌,对青藏高原湖泊浮游及沉积物细菌影响最大,对北方湖泊浮游及沉积物细菌影响最小;环境筛选作用对青藏高原湖泊浮游及沉积物细菌影响最大,对南方湖泊浮游细菌及北方湖泊沉积物细菌影响较小.     

赣江南昌段丰水期细菌群落特征

细菌群落是河流生态系统的重要组成部分,本次研究基于高通量测序技术分析了赣江南昌段丰水期（4～8月）细菌群落特征.结果表明,赣江南昌段细菌优势类群为放线菌门（Actinobacteria, 41.18%）和变形菌门（Proteobacteria, 31.79%）,其次为厚壁菌门（Firmicutes, 10.04%）,拟杆菌门（Bacteroidetes, 7.26%）,蓝藻菌门（Cyanobacteria, 4.01%）.在属分类水平上,相对丰度最高的是hgcI_clade（16.39%）.赣江南昌段细菌丰度和多样性在城区上游、城区中心和城区下游采样点间没有显著差别,在不同月份有显著差别.除变形菌门（Proteobacteria）和疣微菌门（Verrucomicrobia）外,其它门水平分类细菌相对丰度在不同月份都有显著差异;不同采样点中,只有Proteobacteria差异显著（主要是Betaproteobacteria差异显著）,其它门水平分类细菌相对丰度在不同采样点的差异均不显著.温度和流量是影响河流细菌群落的主要因子,其中温度与细菌可操作分类单元（OTU）相关性更高,流量则与门分类水平细菌相关性更高,暴雨径流中Firmicutes取代Actinobacteria和Proteobacteria成为丰度最高的菌群.温度、流量和电导率（EC）是影响OTU的最佳环境因子组合,流量和温度是影响门水平细菌群落的最佳环境因子组合.河水化学指标对细菌群落的影响小于温度、流量等水文气象条件.     

南昌城市湖泊浮游真菌群落组成、共生模式及影响因素

为探明南昌湖泊浮游真菌群落特征和环境胁迫对浮游真菌群落的影响机制,分别于枯水期（2月、12月）、平水期（4月、10月）和丰水期（6月、8月）采集了均匀分布于南昌市不同县级区划下的7个主要城市湖泊表层水样.测定了WT、DO、NH₄⁺-N和NO₃^--N等环境胁迫因子指标,基于高通量测序研究浮游真菌群落特征,运用网络分析等方法阐明浮游真菌群落的共生模式,并揭示影响浮游真菌群落结构和共生模式的环境胁迫因子.结果表明：①南昌湖泊浮游真菌群落组成在水期间具显著差异,在各湖泊间差异不显著.WT、DO、pH和NH₄⁺-N是影响浮游真菌群落组成的显著环境胁迫因子.②浮游真菌群落优势门为Chytridiomycota （9.55%~33.14%）、Basidiomycota （0.48%~4.25%）和Ascomycota （1.29%~3.19%）,优势菌门数量大小为：丰水期>平水期>枯水期,Chytridiomycota相对丰度在丰水期显著高于平水期和枯水期,Basidiomycota相对丰度在枯水期显著低于平水期和丰水期,Ascomycota水期差异不显著.③南昌湖泊浮游真菌群落共生网络稳定性大小为：丰水期>平水期>枯水期,WT是影响浮游真菌群落共生模式的最佳环境胁迫因子.研究可为湖泊的综合评价和治理研究提供理论依据,并为长江中下游地区湖泊生态系统保护提供指导.     

澜沧江流域浮游细菌群落结构特征及驱动因子分析

为探究澜沧江流域的浮游细菌群落结构特征及驱动因子,应用16S rRNA高通量测序技术,分析了2017年2月澜沧江流域浮游细菌群落结构特征,并采用Pearson相关性分析(Pearson correlation analysis)和冗余分析(RDA)识别了澜沧江自然河道段和水库段浮游细菌群落结构变化的关键环境因子.结果表明,自然河道段ACE指数和Shannon指数均高于水库段,造成自然河道段和水库段浮游细菌多样性变化的主要环境因子为水温(WT)、溶解氧(DO)、浊度(Tur)、高锰酸盐指数(permanganate index)、p H和总氮(TN).对16S rRNA V3和V4测序,得到用于物种分类的OTU数共26772,涵盖了浮游细菌群落共45门,965属.菌群分类发现,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)为优势门,其中变形菌门(Proteobacteria)含量相对丰富,占细菌群落的36%~94%.澜沧江流域变形菌门(Proteobacteria)主要包括α-变形菌纲(α-Proteobacteria)、β-变形菌纲(β-Proteobacteria)和γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria),分别占变形菌门(Proteobacteria)的比例为0.39%~21.56%、0.39%~55.80%和31.09%~99.18%.澜沧江水体浮游细菌群落空间差异明显,影响浮游细菌群落结构变化的环境因子主要为WT、高锰酸盐指数、Tur、DO和TN.自然河道段和水库段影响浮游细菌群落结构的环境因子不同,DO和Tur是影响自然河道段浮游细菌群落结构的关键环境因子,而水库段浮游细菌群落结构主要受WT、高锰酸盐指数和TN的影响.     

碧流河水库细菌群落结构特征及其关键驱动因子

为了解碧流河水库细菌群落结构及其多样性变化,探讨环境因子对其的影响,于2016~2017年应用16S r DNA高通量测序技术,分析比较了碧流河水库一年周期内4个季节的细菌群落结构及其多样性差异,使用冗余分析(redundancy analysis,RDA)探讨水体环境因子与细菌群落结构及其多样性的关系.结果表明,全年碧流河水库细菌群落多样性指数(ShannonWiener指数)平均达6.9,冬季夏季春季秋季.序列比对结果显示,除了分类地位不明确的菌群和稀有菌群外,共发现了细菌44门115纲184目368科865属,优势菌门为变形菌门Proteobacteria 34.16%,蓝菌门Cyanobacteria 24.35%,放线菌门Actinobacteria 13.35%,拟杆菌门Bacteroidetes 12.42%.优势菌门变形菌门中优势菌纲为β-变形菌纲β-Proteobacteria18.34%,优势菌属为unidentified_Chloroplast 17.73%;RDA结果表明不同菌群受环境因子影响不同,悬浮物(TSS)、透明度(SD)、酸碱度(p H)、活性磷(ADP)、溶氧(DO)、总磷(TP)、亚硝酸氮(NO-2-N)为影响群落分布主要的环境因子,其中夏季菌群与NO-2-N、ADP、TP和TSS显著正相关.     

南水北调中线干渠(河南段)浮游细菌群落组成及影响因素

为了解南水北调中线工程通水后干渠河南段浮游細菌群落组成及影响因素,于2016年7月对中线干渠河南段5个典型生态点位表层水样进行采集.水质监测结果表明干渠水质总体较好,除总氮(TN)和高锰酸盐指数(COD_(Mn))外,其他各项指标符合Ⅰ类水标准要求.渠首、方城和新郑3点位水体处于中营养状态,温县、安阳2点位水体处于轻度富营养状态.采用高通量测序技术对浮游細菌群落组成进行研究,结果表明主要甶放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、蓝藻门(Cyanobacteria)、疲微菌门(Verrucomicrobia)、装甲菌门(Armatimonadetes)等25个门和407个翼组成,5点位样品具有丰富的群落组成,浮游细菌群落多祥性排序为:温县新郑方城渠首安阳.对浮游細菌群落组成与环境因子的关系进行典范对应分析(CCA),结果表明:TN、Chla,NH_4~+-COD、COD_(Mn)能显著影响浮游细菌群落,pH值和TP对其也有一定程度影响.     

水化学指标和空间距离对乐安江浮游细菌群落的影响

为了解乐安江水体浮游细菌群落特征,探讨水化学指标和空间距离对浮游细菌群落的影响,本研究分别于枯水期(2016年12月)和丰水期(2017年7月)对乐安江15个采样点表层水样进行采集.检测了水体NO~-_3-N、 NH~+_4-N、 TP、 DOC、 SO■、 Cl~-、 Cu、 Zn等水化学指标,运用高通量测序技术确定水体浮游细菌群落特征,Mantel Test分析了水化学指标、空间距离(采样点干流长度、平均河网长度、累计河网长度和流域子面积)与细菌群落之间的关系.结果表明:①乐安江水体浮游细菌群落丰富度和多样性丰水期均高于枯水期,丰富度随流向逐渐升高,多样性下游最高,中游最低.②枯水期丰度最高的细菌门类是Proteobacteria,其次是Bacteroidetes和Actinobacteria,枯水期Proteobacteria中下游显著高于上游,Bacteroidetes中下游显著低于上游,Actinobacteria上游显著高于中下游.丰水期丰度最高的细菌门类是Actinobacteria,其次是Proteobacteria和Cyanobacteria,丰水期Actinobacteria丰度先降低后升高,中游丰度显著低于下游,其他河段无显著差异,Proteobacteria丰度随流向逐渐降低,Cyanobacteria丰度中游最高,并且显著高于下游地区.③非淡水细菌占所有细菌丰度的比例沿流向逐渐增加,丰水期均值(62.94%)显著高于枯水期(49.33%).④NO~-_3-N是与浮游细菌群落相关性最高的水化学指标,干流长度是与浮游细菌群落相关性最高的空间距离指标.⑤水化学指标和空间距离与乐安江浮游细菌群落都有显著相关性,并且水化学指标对浮游细菌群落的影响要高于空间距离.本研究为鄱阳湖和乐安江流域水生态环境保护提供了科学依据.     

丹江口水库枯水期浮游细菌群落组成及影响因素研究

为了解丹江口库区南水北调中线工程通水后浮游细菌群落组成及影响因素,于2016枯水期(1月)对丹江库区内5个典型生态点位表层水样进行采集.水质监测结果表明库区水质总体较好,除总氮和高锰酸盐指数外,其他各项指标符合Ⅰ类水标准要求.总氮(TN)和高锰酸盐指数(COD_(Mn))为库区的主要污染因子,水体整体处于中营养状态.采用高通量测序技术对浮游细菌群落组成进行研究,结果表明主要由放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、疣黴菌门(Verrucomicrobia)、壁厚菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)等22个门和323个属组成.5位点样品具有丰富的群落组成,浮游细菌群落多样性排序为:黑鸡嘴台子山库心宋岗渠首.对浮游细菌群落组成与环境因子的关系进行典范对应分析(CCA),结果表明:T、pH值、NH_4~+-N、SD显著影响浮游细菌群落结构.     

上海大气降水中细菌气溶胶的多样性研究

采用分子生物学技术16S rRNA克隆文库方法,以上海市2012年不同月份的大气降水样品为模板构建细菌16S rRNA克隆文库,对连续5个月的大气降水样品中细菌群落结构组成及多样性进行了研究,并对其群落结构的生物多样性、物种丰度及覆盖率等进行了分析比较.结果表明,变形菌门(Proteobacteria)(α-,β-,γ-)是上海市降水样品中细菌的优势菌群(32.5%~94.1%),另外还包括拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)、蓝藻门(Cyanobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)共7个主要门类的细菌,以及未定菌(TM7).多样性指数分析结果显示,不同月份降水样品的细菌群落结构组成与多样性均存在着差异性,夏季6月样品的细菌群落生物多样性及物种丰度明显高于其它样品,其次是秋季8月的样品.     

渭河浮游细菌群落结构特征及其关键驱动因子

基于T-rflp技术和高通量测序技术,分析了渭河在平水期、枯水期和丰水期的浮游细菌群落变化特征,并采用冗余分析和典范对应分析识别了不同水文时期影响细菌群落的关键环境因子.结果表明,渭河水体浮游细菌群落空间和季节差异明显,且季节性差异比空间差异更加显著.平水期、枯水期和丰水期渭河(陕西段)干流浮游细菌群落Shannon多样性指数分别在2.13~2.82、2.05~2.84和2.61~2.91之间.平水期浮游细菌多样性指数空间差异最大(RSD=16.75%),样点间群落结构相似度最低(26.8%),流域优势T-RF片段数最多(23种);丰水期浮游细菌Shannon指数空间差异最小(RSD=9.27%),样点间群落相似度最高(62.6%),且检出的优势片段数最少(12种).咸阳-西安段是浮游细菌群落多样性最低、优势菌群结构最单一的河段.河流水体细菌群落在不同时期的关键环境驱动因子不同,而其中悬浮颗粒物(TSS)浓度是不同水文时期都不可忽视的关键影响因子.高通量分析结果表明,丰水期渭河水体浮游细菌物种涉及21个已知细菌门类和26个候选门类,其中,变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)共同的相对丰度占比达到75%以上,是最主要的细菌类群.汛期渭河干流各样点浮游细菌群落特征趋于一致,物种结构与泾河相似而与黑河存在明显差异.     

硝基苯废水治理技术研究进展

综述了近年来硝基苯废水治理方法的研究进展．介绍了物理法、化学法和生物法在治理硝基苯废水中的不同作用，指出物化法与生物法相结合会成为根治硝基苯废水的理想方法。     

Fenton法处理垃圾渗滤液研究进展

常规处理方法难以将垃圾渗滤液中的有毒有害污染物彻底降解去除,需要高级氧化技术对其做进一步处理,Fenton法及其衍生方法处理垃圾渗滤液是具有竞争力的。围绕Fenton法及其衍生的相关方法处理垃圾渗滤液的原理、处理效果和技术发展,综述了该技术的最新研究进展,追踪其发展历史、关键技术步骤和最新技术应用动态;对比分析不同衍生处理方法的优缺点。基于不同垃圾渗滤液以及相应的最优工艺条件,综合考虑安全、经济可行和高去除率等问题,指出复合型以及与其他工艺联用的处理方法具有较好的处理效果和应用价值。对Fenton法处理垃圾渗滤液的应用前景和重点研究方向进行了展望,以期为该方法在处理垃圾渗滤液中的技术研发和推广应用提供参考。     

废镉镍电池再资源化研究新进展

废镉镍电池再资源化研究具有重大的社会、环境及经济效益。火法及湿法再资源化技术各具特色。利用废镉镍电池制备M—Zn系软磁铁氧体材料是今后一个时期废镉镍电池再资源化的发展方向。     

小中甸水利枢纽工程建设对硕多岗河水文与生态过程的预测评价

水利枢纽工程作用于环境与生态最集中的外部效应为干扰水文与生态过程。简要介绍了云南省香格里拉小中甸水利枢纽工程和所在的金沙江一级支流硕多岗河流域概况,基于工程对硕多岗河的水文与生态过程的干扰机理,预测了工程对坝址上下游的水文过程和生态过程的影响,为针对性地开发本工程合适的生态与环境措施提供了科学的依据。研究结论对高海拨典型生态敏感区域的水利水电环评的水文与生态影响预测理论与技术具有参考意义。     

水厂常规净化工艺生物处理化可行性的探讨

水厂常规净化处理工艺,存在不能有效地去除有机污染物,以及易生成致突变物的严重缺陷。因此,一般要增加臭氧一生物活性炭设施以处理被污染的原水。本文在分析试验数据的基础上,提出原水经生物塔滤预处理后,再经生物处理设施改造过的常规处理设备处理,最后通过生物活性炭滤池过滤并加氯消毒。即可实现水厂常规净水工艺的生物处理化,将是一种合理而可行的处理系统。     

玉米淀粉废水的处理技术

本文介绍玉米淀粉废水的特性,废水处理工艺路线,工艺设计中应着重考虑的问题及设计参数的选择。     

不同预处理对电镀污泥电动过程的影响

以风干电镀污泥为电动处理试验材料,水为阳极电解液,柠檬酸-柠檬酸铵缓冲液为阴极电解液,施加25 V直流电压条件下电动运行5 d,研究了水、低浓度木钙和硝酸等预处理对电镀污泥电动过程的影响。结果表明,各处理的阴极电解液pH值变化平稳,都维持在3-3.5较理想的范围。而1%木钙、1%硝酸饱和预处理电镀污泥,明显改变了电动过程中电渗流和电流密度的大小,对电镀污泥Cu、Ni的去除率也有明显增加。其中,木钙、硝酸预处理后对Cu的去除率由对照的13.24%分别提高到19.05%和25.55%,即去除量分别增大3 516.35 mg/kg和7 457.62 mg/kg;木钙、硝酸预处理后对Ni的去除率由对照的14.68%分别提高到16.47%和28.85%,即去除量分别增大800.91 mg/kg和6 359.92 mg/kg。     

印染废水的治理研究

印染废水是一种有机物含量高、色度深、生化性差、难降解的工业生产废水。对印染废水处理技术的研究现状进行了介绍．讨论了各自的作用机理及其在印染废水处理中的应用。为工程设计和生产工艺提出了一些有益的建议。在此基础上对印染废水处理的发展趋势做了分析和展望。     

啤酒废水的水解——好氧处理技术（H／O工艺）

比较了啤酒废水的几种处理工艺，介绍了水解——好氧（H/O）工艺的特性及其主要设计参数。     

高级氧化技术在水处理中的应用

介绍了高级氧化技术的发展及其特点,并综述了化学氧化、光催化氧化、水热氧化以及高压脉冲放电等离子体、超声等高级氧化技术及其在水处理中的应用。随着对高级氧化技术不断深入的研究,其在水处理领域的应用将更加成熟并且越来越广泛。