湟水河西宁段水体和沉积物中氮素转化关键过程与影响因素分析
于丰水期(2018年7月)和枯水期(2019年4月)分别在湟水河西宁段典型断面采集水体和沉积物样品共58个,枯水期同时采集污水处理厂出水样6个.利用实时荧光定量PCR方法,对12种氮转化功能基因进行定量分析.结果表明,湟水河平均总氮浓度为3.06±1.23(1.308～6.51)mg/L.水体和沉积物中相对丰度较高的氮转化功能基因是narG,nirS和nosZ.氮转化功能基因的丰度和组成在沉积物中存在明显的季节差异,在水体中无明显季节差异.关键氮素转化过程是反硝化,对水体和沉积物氮素的去除贡献率分别为88％和98％.水体氮素转化主要受pH值、总氮及NO3?-N调控,其中,氨氧化与NO3?-N浓度负相关,反硝化与pH负相关.沉积物氮素转化与水体氮素浓度、沉积物pH值、总氮、总磷和有机碳等相关,其中,氨氧化与水体氮素浓度负相关,而反硝化主要受沉积物性质影响.进一步的分析结果表明,污水处理厂排放会显著降低水体中AOA-amoA,CMX-amoA,nirS,nxrB,napA,narG和hzsA等基因的丰度,增加nrfA基因的丰度,使反硝化、厌氧氨氧化、硝化和完全硝化等过程受到抑制,硝酸盐异化还原成铵(DNRA)对水体氮素去除的贡献提高.受影响河段沉积物中,AOA-amoA,nxrB和CMX-amoA等基因丰度显著降低,硝化和完全硝化过程受到抑制.研究结果可为湟水河西宁段氮素污染控制提供科学依据.
氮转化功能基因、氮素转化过程、污水处理厂、湟水河、影响因素
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D6;F273.2;X703.1
青海省自然科学基金项目;国家自然科学基金
2023-02-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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