氨氧化是氨氮(NH4+-N)進(jìn)入氮循環(huán)的起始步驟.因催化這一反應(yīng)進(jìn)行的氨氧化菌生長緩慢,使得氨氧化過程成為影響硝化速率的一個(gè)決定因素[1],因此研究氨氧化過程對整個(gè)氮循環(huán)的影響具有重要意義.溶氧(dissolved oxygen,DO)是影響氨氧化過程的一個(gè)重要環(huán)境因素.Yuan等[2]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)污泥反應(yīng)器中DO 濃度從4. 5 mg·L - 1降至1. 0 mg·L - 1時(shí),硝化速率( 以NH+4 -N/MLSS 計(jì),下同) 從0. 059 5mg·( g·min) - 1 降到0. 025 1 mg·( g·min) - 1 . Ruan等[3]考察,發(fā)現(xiàn)DO 濃度與玄武湖沉積物硝化細(xì)菌數(shù)呈極顯著正相關(guān)性. Nerenberg 等[4]研究發(fā)現(xiàn),DO 不僅影響生物膜的硝化活性而且影響亞硝化氧化菌的群落結(jié)構(gòu). Park 等[5]也發(fā)現(xiàn),恒化器活性污泥中的AOB 群落結(jié)構(gòu)在不同DO 濃度下有很大差異,這些經(jīng)過馴化的AOB 對不同DO 濃度的響應(yīng)也有差異. 迄今為止,DO 對氨氧化過程及氨氧化菌影響的研究大多集中在廢水處理裝置等生物反應(yīng)器上,較少涉及河口濕地等自然環(huán)境.
與生物反應(yīng)器不同的是,河口濕地受潮水影響,呈現(xiàn)周期性淹沒和暴露,使其成為一個(gè)典型的沉積物-水-氣周期性交互作用的界面,導(dǎo)致沉積物中的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)發(fā)生一系列變化[6,7]. 其中,上覆水DO 的變化尤為顯著,一般要經(jīng)歷飽和、好氧、缺氧和厭氧4 種DO 狀態(tài). 因而DO 的變化對河口濕地氨氮的轉(zhuǎn)化乃至氮循環(huán)具有重要影響. 已有研究表明,氨氧化菌群在富集培養(yǎng)條件下與自然環(huán)境條件下具有較高的相似性[8]. 因此,本研究先采用富集培養(yǎng)的方式,分析DO 對氨氧化菌群落及氨氧化速率的影響,以期明晰DO 對氨氧化作用的影響機(jī)制,為認(rèn)識氮素的生物地球化學(xué)循環(huán)奠定基礎(chǔ). |