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随着工业和城市的发展,沉积物成了河流污染的另一个释放源。本文以珠江广州河段沉积物为研究对象,研究细菌数量和活性在沉积物中的垂向分布以及影响其分布的相关理化因素,并重点研究与氮循环相关的厌氧氨氧化细菌在珠江广州的垂向分布及它在氮循环中的作用,从而达到理解本河段营养元素循环的目的。本文的主要结论如下:
(1)使用DAPI(4,6-diamidino-2-phenylidole)荧光染色计数法测定珠江广州河段沉积物细菌数量时,沉积物稀释2000倍,超声浴10min,DAPI浓度为10μg·mL-1,染色时间30min以上,可以得到最佳细菌计数数量。细菌数量与褪色比例有良好的相关性(r=0.587,p=0.004)。粒径组成与有机质含量有较强的相关性,它是通过影响有机质含量来影响褪色比例的,因此有机质也与褪色比例有一定的相关性。将褪色比例与有机质含量、细菌数量及粘粒比例做回归分析,得到与实测值相关性较好(r=0.694)的拟合值。
(2)本河段沉积物中的细菌总数量为0.71×108-6.51×108 cells·g-1,活性细菌占总细菌的比例为7.5%-46.7%,活性细菌数量为0.53×107-30.04×107cells·g-1,呼吸速率为0·432μmole CTC-formazan h-1 g-1 dry weight-1·093μmoleCTC-formazan h-1 g-1 dry weight。呼吸速率与活性细菌数量并非一一对应关系,在沉积物深处,活性细菌数量低的地方也可能存在高的细菌呼吸速率;本河段细菌生长受到氮形式的影响严重,尤其是亚硝酸盐,表明此处可能存在依赖于亚硝酸盐的细菌。
(3)厌氧氨氧化细菌的数量为1.60×10-2-3.50×10-1,而它占全体细菌的比例在整个河段分布较为均匀(14.57%-36.53%),铵盐是厌氧氨氧化反应的促进因子。好氧氨氧化细菌在本河段中与厌氧氨氧化细菌共存,但它分布较少(9.89×10-6-5.09×10-4)。而厌氧氨氧化在本河段的相对氮气排放贡献率小于30%。异化反硝化与好氧氨氧化受到的激发条件相似,好氧氨氧化反应生成的亚硝酸盐可能直接被用于异化反硝化,而厌氧氨氧化需要的亚硝酸盐可能更多地来自反硝化而不是好氧氨氧化。