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生物膜作用下沉积物-水界面溶液中pH和磷含量变化 总被引：1，自引：0，他引：1
采集城市排污水渠中的沉积物样品和底栖生物样品,应用微电极原位pH测量技术测量沉积物-水界面溶液的pH值,电感耦合等离子体发射光谱法测定沉积物提取液中上覆水和空隙水中生物可利用磷的含量,研究了沉积物表面的生物膜对城市河流沉积物-水界面微环境中pH值和磷含量的影响。研究表明沉积物表面的生物膜由藻类(蓝藻门颤藻属Oscillatoria和硅藻门的菱形藻Nitzschia)和微生物组成,由于藻类的光合作用和微生物作用,沉积物空隙水中的溶解氧和CO2发生变化,因而改变了界面附近的pH值、氧化还原电位等物理化学条件,同时改变了界面附近溶液中磷的浓度和浓度梯度。在生物膜作用下,剖面中空隙水的pH和pH变化梯度、磷的浓度和浓度梯度高于非生物作用条件下。磷在生物藻垫的空隙水中高度富集。在生物膜存在情况下,在空隙水中形成了与非生物作用下相反的pH值和磷浓度的耦合关系。无生物作用的沉积物空隙水中pH越偏离中性,沉积物中磷的释放量增加,空隙水中磷含量增加;在生物膜作用下,pH由弱酸性向中性变化时,沉积物中磷的释放量增加,空隙水中磷含量增加。依据界面附近pH值和磷的变化规律,可以将沉积物-水界面附近的生物作用分为生物膜的固定作用区和攫取作用区。 相似文献
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自然水体采集的生物膜上铁、锰氧化物的萃取分离 总被引：1，自引：0，他引：1
采用选择性萃取分离技术对自然水体采集的生物膜上铁、锰氧化物进行萃取分离研究,考察该技术的适用性。参考人工培养生物膜的萃取方法,分别用NH2OH·HCl和Na2S2O4为萃取剂选择性萃取生物膜上的锰氧化物和铁、锰氧化物。实验中分别依次只改变萃取剂浓度、萃取液酸度或萃取时间,保持其它两个因素不变,分别考察这三个因素对萃取效果的影响,从中选出对铁、锰氧化物萃取率高而对有机质影响小的条件为最佳条件。用选定的最佳条件对不同时间和地点采集的生物膜进行萃取,发现对目的组分的萃取率可达70.8%~94.6%,而对非目的组分的影响很小（3.3%~11.0%）,满足萃取分离的要求。这说明选择性萃取技术可以广泛应用于自然水体采集的生物膜上铁、锰氧化物的萃取分离。 相似文献
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溶液离子强度对自然水体生物膜吸附Pb2+和Cd2+的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
通过改变支持电解质(NaNO3)浓度的方法来探讨自然水体生物膜对Pb2 、Cd2 的吸附机制,研究了离子强度对生物膜吸附Pb2 、Cd2 的影响以及不同离子强度下生物膜吸附Pb2 、Cd2 的热力学特征.结果表明:当NaNO3浓度在0～0.4 mol·L-1之间,随着离子强度的增加,生物膜对Pb2 和Cd2 的吸附量和最大吸附量迅速降低;当NaNO3的浓度大于0.4 mol·L-1,生物膜对Pb2 和Cd2 的吸附量和最大吸附量变化趋于平缓,说明自然水体生物膜对Pb2 和Cd2 的吸附可能同时包括电性吸附和专性吸附.此外,研究还发现当Cd2 与Pb2 共存时,Pb2 对生物膜吸附Cd2 的能力有较大影响,而Cd2 对生物膜吸附Pb2 的能力的影响并不显著. 相似文献
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天然水体中泥沙颗粒表面容易生长生物膜,生物膜的生长会对泥沙颗粒的运动特性产生显著影响。设计了泥沙颗粒表面生长生物膜的实验,以及生长生物膜后泥沙颗粒的起动水槽实验。在水槽观测段分别放置由去离子水浸泡和天然水培养的两种泥沙,对比观察两种泥沙起动过程的区别,分析起动流速的差异和随培养时间的变化规律。结果表明,天然富营养水体中生物膜生长繁茂,对泥沙起动特性有着显著的影响,能够增强泥沙颗粒的抗冲性,并随时间呈现出先逐步增强到一个最优值后有所削弱的钟形曲线的变化趋势,表明在研究天然河流和湖泊尤其是污染严重的水域的泥沙起动时,需要考虑到生物膜的作用。 相似文献
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共存镉/铜对沉积物(生物膜)中主要组分吸附阿特拉津的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
采用选择性萃取分离技术对沉积物(生物膜)中非残渣态组分(铁、锰氧化物和有机质)进行分离,研究阿特拉津(atrazine,AT)-Cd-Cu系中共存重金属对选择性萃取前后沉积物(生物膜)吸附AT的影响.研究结果表明:共存体系中,沉积物(生物膜)中铁氧化物对AT的吸附贡献最大,其次是有机质,而锰氧化物则抑制AT的吸附;共存镉促进了AT在沉积物(生物膜)原样及各非残渣态组分上的吸附,镉质量浓度为0.2 mg/L时,促进作用最显著,各组分对阿特拉津的吸附贡献增加了3.20%～32.31%(沉积物)和1.61%～17.10%(生物膜),但随镉质量浓度的增加,其促进作用减弱;共存铜抑制沉积物(生物膜)原样及铁氧化物、有机质对AT的吸附,铜质量浓度为75.0 mg/L时,其抑制作用最强,铁氧化物和有机质对阿特拉津的吸附贡献分别降低了29.21%、22.36%(沉积物)和9.46%、77.27%(生物膜),但同时减弱了锰氧化物对AT吸附的抑制作用,其吸附贡献分别提高了28.98%(沉积物)和17.46%(生物膜). 相似文献
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自然水体生物膜、悬浮颗粒物和沉积物吸附铅、镉的热力学参数比较 总被引：12，自引：5，他引：7
采用实验室模拟的方法研究了松花江自然水体生物膜、悬浮颗粒物和沉积物吸附铅、镉的热力学规律。根据吸附热力学参数（Γmax、k和Kd）综合比较3种固相物质的吸附能力,并讨论吸附能力存在差异的原因。结果表明：Langmuir型及Freundlich等温式可以很好地描述3种固相物质吸附热力学规律,三者吸附铅、镉的能力为生物膜>悬浮颗粒物>沉积物,生物膜、悬浮颗粒物和沉积物对铅的吸附能力均明显高于对镉的吸附能力。 相似文献
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In flowing water the incipient motion of sediment can be affected by the presence of microbial biofilm growth. This article documents a series of flume experiments using non‐uniform sediments, in which sediment entrainment was investigated for cases where the sediment was immersed in deionized water, so that no biofilm developed, and for cases where a bio‐sediment was cultivated by placing the sediment in a mixture of natural water and nutrient solution. Differences in entrainment and the velocity at incipient motion were measured over an eight week period, as biofilm grew. It was found that the incipient motion phenomena were quite distinct between the two kinds of sediment. Sediment with biofilm was more stable and, over time, incipient velocity increased to a threshold level, before declining. Biofilm development is clearly an important control on the stability of sediments, especially in eutrophic water bodies. Two incipient velocity formulas were derived for sliding and rolling conditions. Film water theory was utilized to describe the cohesive force between sediment particles and the adhesive force generated by biofilm was introduced into the formula derivation; the time variation characteristics of biofilm strength and the features of the substrate were also taken into consideration. Such analyses can help to predict sediment transport changes due to biofilm presence in nutrient‐rich water bodies. 相似文献
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采用分子生物学手段,通过构建16S rDNA基因文库,对新型剩余污泥减量化处理系统—生物砾间接触氧化反应器 (GCOR) 中载体表面附着细菌多样性进行了系统发育分析,并讨论了多种细菌共存对剩余污泥减量化的贡献。结果表明,附着细菌可分为好氧呼吸菌群、兼性厌氧菌群、厌氧水解发酵菌群和生长缓慢菌群等4大类。其中,优势菌群分别是以兼具呼吸/发酵代谢方式的β变形菌、嗜水气单胞菌及以发酵为主要代谢方式的拟杆菌属。此外,好氧菌群中还发育有假单胞菌属、硝化螺菌属细菌和黄杆菌属细菌等。慢速生长菌群包括Caldimonas taiwanensis strain On 1和Ideonella sp.。填料表面生物膜微生态环境复杂,微生物多样性较高,好氧、厌氧菌群以及慢速生长菌群等多种细菌共同作用,为在降解污水有机物的同时,达到剩余污泥减量化做出巨大贡献。结果分析表明,细菌的主要功能可归纳为：能量解偶联、共代谢作用、生物溶胞作用和慢性生长种群的影响。 相似文献
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几年来针对巴哈马现代文石鲕粒的持续性研究表明,微生物和细胞外聚合物质(EPS)在鲕粒的形成和发育中起着关键而重要的作用,从而产生了一个重要的认识,即: 鲕粒可以看作是“纹层状的有机沉积构造”并遵循着微生物岩体系的一些形成特征。但是,鲕粒30亿年的发育历史、多样化的产出环境、特征性的矿物构成和各种各样的沉积组构,确实赋予了鲕粒生长和形成机理的复杂性和神秘性,因为鲕粒在何处而且如何形成、以及鲕粒究竟记录着何种生物与非生物过程的许多问题还存在剧烈争论。来自于江苏徐州贾旺剖面苗岭统张夏组上部鲕粒滩相灰岩,由较为典型的方解石放射鲕粒所组成,表现出放射状、放射—同心状和泥晶质的沉积组构,而且在鲕粒核心、鲕粒皮层以及在鲕粒间的不规则团块或凝块的暗色泥晶质构成中高密度地保存着精美的葛万菌(Girvanella)化石,进一步表明了这些暗色泥晶构成代表着较为特征的光合作用生物膜,从而提供了一个苗岭世方解石海中放射鲕粒形成较为直接的微生物证据,以及与光合作用生物膜之间复杂的成因联系,因为葛万菌是相对较为肯定地类比于近代钙化织线菌(Plectonema)的丝状蓝细菌化石,尽管还可类比于现代的伪枝菌(Scytonema)。虽然形成放射状鲕粒皮层的放射纤维状方解石的沉淀作用确实不能解释为直接的微生物沉淀作用的结果,但是,这些放射鲕粒确实表现出光合作用生物膜诱发、滋养并促进了放射纤维状方解石皮层增生作用的重要证据,为拓宽“鲕粒谜”的阐释提供了一个较为重要的典型实例,而且还成为寒武纪苗岭世方解石海与后生动物辐射相耦合的蓝细菌繁荣的重要证据。 相似文献
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Desert Potholes: Ephemeral Aquatic Microsystems 总被引：1，自引：0，他引：1
An enigma of the Colorado Plateau high desert is the “pothole”, which ranges from shallow ephemeral puddles to deeply carved
pools. The existence of prokaryotic to eukaryotic organisms within these pools is largely controlled by the presence of collected
rainwater. Multivariate statistical analysis of physical and chemical limnologic data variables measured from potholes indicates
spatial and temporal variations, particularly in water depth, manganese, iron, nitrate and sulfate concentrations and salinity.
Variation in water depth and salinity are likely related to the amount of time since the last precipitation, whereas the other
variables may be related to redox potential. The spatial and temporal variations in water chemistry affect the distribution
of organisms, which must adapt to daily and seasonal extremes of fluctuating temperature (0–60 °C), pH changes of as much
as 5 units over 12 days, and desiccation. For example, many species become dormant when potholes dry, in order to endure intense
heat, UV radiation, desiccation and freezing, only to flourish again upon rehydration. But the pothole organisms also have
a profound impact on the potholes. Through photosynthesis and respiration, pothole organisms affect redox potential, and indirectly
alter the water chemistry. Laboratory examination of dried biofilm from the potholes revealed that within 2 weeks of hydration,
the surface of the desiccated, black biofilm became green from cyanobacterial growth, which supported significant growth in
heterotrophic bacterial populations. This complex biofilm is persumably responsible for dissolving the cement between the
sandstone grains, allowing the potholes to enlarge, and for sealing the potholes, enabling them to retain water longer than
the surrounding sandstone. Despite the remarkable ability of life in potholes to persist, desert potholes may be extremely
sensitive to anthropogenic effects. The unique limnology and ecology of Utah potholes holds great scientific value for understanding
water–rock–biological interactions with possible applications to life on other planetary bodies. 相似文献
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以古交镇城底煤矿生活污水处理厂二级出水为研究对象,采用F/BF净化工艺,进行了污水深度处理的生产性试验。研究表明,该工艺对二级处理后的生活污水具有稳定、高效的净化能力,出水水质基本达到地面水Ⅳ类标准,可用于工业冷却水和低压水暖锅炉补充水,具有显著的经济效益和环境效益。试验还对不同滤料进行了分析,认为作为工业废料的炉渣是一种廉价、高效的新型生物膜过滤材料。 相似文献
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多样化的产出环境和30×108年的分布历史表明,鲕粒成因一直是一个谜一样的沉积学难题,争论的关键问题是其究竟是有机(微生物)成因还是无机成因.来自于华北地台寒武系苗岭统徐庄组鲕粒滩相灰岩顶部的方解石巨鲕表现出同心状、放射—同心状和泥晶质的沉积组构,在鲕粒核心和鲕粒皮层中保存着精美的葛万菌(Girvanella)化石所主... 相似文献
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多样化的产出环境和30×108年的分布历史表明,鲕粒成因一直是一个谜一样的沉积学难题,争论的关键问题是其究竟是有机(微生物)成因还是无机成因。来自于华北地台寒武系苗岭统徐庄组鲕粒滩相灰岩顶部的方解石巨鲕表现出同心状、放射—同心状和泥晶质的沉积组构,在鲕粒核心和鲕粒皮层中保存着精美的葛万菌(Girvanella)化石所主导的光合作用生物膜的钙化作用残余物,这为研究鲕粒形成与光合作用生物膜之间复杂的成因联系提供了一个较为直接的微生物证据,因为葛万菌可相对较为肯定地类比于近代的钙化织线菌(Plectonema)丝状蓝细菌化石。所以说,在伴随着后生动物辐射的寒武纪蓝细菌繁盛的方解石海中,尽管形成放射状鲕粒皮层的放射纤维状方解石的沉淀作用机理还没有得到完全彻底的了解,但是这些巨鲕确实表现出光合作用生物膜诱发、滋养并促进了鲕粒形成的直接证据,进一步支持了“鲕粒沉积可以作为一种不同的微生物岩体系新类型”的重要科学理念。 相似文献