夢清園蘆葦濕地根際微生物特性初步研究.pdf

1、長期以來，隨著蘇州河兩岸人口日趨增多，工業(yè)迅速發(fā)展，大量生活污水和工業(yè)廢水未經處理直接排入蘇州河，加之支流對蘇州河的污染，使蘇州河接納的污染負荷遠遠超過其自凈能力，水質逐漸惡化。七十年代末，蘇州河上海市區(qū)段已全部遭受到污染，常年黑臭。蘇州河環(huán)境整治也成為了上海市環(huán)境保護和建設的重中之重。由于人工濕地在污水凈化有著許多優(yōu)點，為此在夢清園建立了大型人工蘆葦濕地對蘇州河水進行生態(tài)修復。人工濕地中有著非常復雜化學、物理和生物的反應和循環(huán)，這些反

2、應是由濕地內的動植物和微生物共同參與完成的，其中微生物是人工濕地凈化污水的主要作用者，它們把有機物作為營養(yǎng)源轉化為組成物質和能量。因此，對蘆葦濕地根際和非根際研究有相當重要的意義。 本文以夢清園人工蘆葦濕地為研究對象，分析蘆葦根際與非根際性質動態(tài)變化，并且研發(fā)出一種新型的微生物制劑，研究確認了人工接種微生物菌劑有利于改善濕地系統(tǒng)中微生物特征，進而增強微生物降解功能。還采用了PCR-SSCP分子生物學技術來研究不同時期內濕地蘆葦根

3、際和非根際微生物群落結構及優(yōu)勢菌群的變化，可以為人工濕地和其它生物法處理城市景觀水體研究提供微生物學的信息。 得出的主要結論如下： 1．對小試裝置和夢清園蘆葦濕地監(jiān)測發(fā)現(xiàn)蘆葦根際微生物數量均高于非根際，根際和非根際微生物數量分布均為異養(yǎng)細菌)放線菌)真菌，異養(yǎng)細菌根際效應最為明顯。功能微生物在根際數量分布為亞硝酸細菌)反硝化細菌>硝酸細菌，亞硝酸細菌根際效應最明顯。蘆葦根際土壤呼吸強度高于非根際，而且土壤呼吸強度隨著土壤

4、異養(yǎng)細菌數量增加而增加。 2．蘆葦根際泌氧作用使得根際Eh高于非根際，并且土壤Eh隨著土壤微生物數量的增加而減少。由于蘆葦對氨氮的吸收能力較強，導致根際pH低于非根際。 3．小試裝置研究發(fā)現(xiàn)根際異養(yǎng)細菌、真菌和放線菌以及硝酸細菌和亞硝酸細菌的數量隨著水力停留時間增加而增加。當進水污水濃度過高時，由于蘆葦根際泌氧能力遠遠不能滿足根際好氧微生物對氧的需求，從而導致根際好氧微生物數量的下降。 4．用各種商品菌劑和酶制劑

5、、生物促生劑以及活性污泥來馴化培養(yǎng)蘇州河水，經過3周左右，得到的復合菌劑對蘇州河水樣中有機氮、氨氮的轉化效率比其他菌劑要高出一倍多，36小時對氨氮轉化率最高可以達到88.4％。試驗檢測發(fā)現(xiàn)復合菌劑中的微生物數量比單一商品菌劑要高，證實馴化復配方法有效可行。 5．在試驗圍隔中投加復配微生物制劑使得蘆葦根際和非根際微生物數量及酶活性都有大幅度的增加，其中根際異養(yǎng)細菌數量增加最為明顯。由于微生物數量和酶活性增加，試驗圍隔中污染物去除率均高于空

6、白對照組。加菌劑組和對照組中酶活性和異養(yǎng)細菌數量之間的呈正相關，尤其加菌劑組與酶活性的相關性達到0.8以上。 6．比較蘆葦濕地上游和下游的兩個采樣點，上游非根際底泥中的異養(yǎng)細菌數量高于下游，而亞硝酸細菌數量低于下游。根際異養(yǎng)細菌數量分布卻相反，下游根際異養(yǎng)細菌和硝化細菌數量高于上游。 7．根際異養(yǎng)細菌的數量在9月份達到最大，根際真菌、反硝化細菌和硝化細菌數量沒有較大的變化，這說明蘆葦生長過程中根系分泌的各種代謝產物為微生

7、物提供了營養(yǎng)，即使在低溫下也能使蘆葦根際具有很高的生物量。非根際微生物數量隨著季節(jié)有較大的變化。 8．運用PCR-SSCP技術對蘆葦人工濕地根際與非根際微生物群落結構研究主要結果是：①根際微生物多樣性明顯高于非根際，而且根際微生物多樣性隨季節(jié)變化不大，非根際微生物多樣性則呈現(xiàn)季節(jié)性變化，表現(xiàn)為冬季多樣性下降。②非根際微生物隨季節(jié)變化其相似性變化也較大，而根際微生物相似性則較高。根際微生物與非根際微生物相似性較低。③經過測序和基因