杭州湾沉积物中硫酸盐—甲烷转换带内的碳循环

杭州湾海底沉积物中蕴藏着大量的浅层生物气,作为温室气体CH4的重要载体,研究其甲烷厌氧氧化(AOM)及相关碳循环过程,对正确评估浅层生物气的生态环境效应具有重要的科学意义。通过对YS6孔柱状沉积物孔隙水、顶空气等地球化学参数的测试分析,基于质量平衡和碳同位素质量平衡原理,利用"箱式模型"定量研究了硫酸盐—甲烷转换带(SMTZ)内的碳循环过程。结果表明:SMTZ位于海底约6～8 mbsf沉积层,其内部碳循环过程除了包含有机质的硫酸盐还原(OSR)、AOM和碳酸盐沉淀(CP)反应外,还隐藏存在"AOM生成的溶解无机碳(DIC)"产甲烷反应(CR),反应速率分别为9.14、7.42、4.36、2.72 mmol·m~(-2)·a~(-1),而有机质降解产甲烷反应(ME)未发生。各反应对SMTZ内孔隙水DIC的补充贡献率为OSRAOMME,而对DIC的消耗贡献率CPCR。深部含甲烷沉积层向上扩散而来的CH4并不是驱动SMTZ内部SO42-还原的唯一电子供体,CR和OSR反应亦是导致进入SMTZ内硫酸盐扩散通量大于甲烷的重要因素,且SMTZ下边缘沉积层出现明显的13CH4亏损亦与CR反应有关。本研究认为,定量评估海底沉积物中AOM作用的相对强弱时,SMTZ内可能存在的"隐藏的"产甲烷作用(如CR、ME等)不能忽视。     

低氧环境对沉积物中生源要素生物地球化学循环的影响

目前,低氧现象已经成为一个全球性的海洋环境问题,而且有逐步恶化的趋势,据报道,世界范围内的低氧区已经由20世纪50年代以前的20多个增长到现在的400多个[1]。尤其是在近海海域,由于人为活动的影响,造成了非常严重的富营养化问题,而由此所引起的低氧现象也日益严重,并已成为海     

广西南丹泥盆纪缺氧盆地沉积模式及其演化

根据Rhoads-Morse-Byers缺氧盆地生物相模式.同时考虑水体深度,将缺氧盆地沉积自上而下划分为充氧带、弱氧带和无氧带,与之相应的生物带则为喜氧生物带、贫氧生物带和厌氧生物带,按照这种模式,着重描述了广西南丹泥盆纪缺氧盆地的沉积特征及生物群特征。其演化大致经历了（1）充氧沉积-喜氧生物群阶段（D₁1）;（2）弱氧沉积-贫氧生物群阶段（D₁2-D₂）;（3）无氧沉积-厌氧生物群阶段（D₃1）;（4）弱氧沉积-贫氧生物群阶段（D₃2）。     

吲哚类杂环芳香族有机物在好氧和厌氧条件下的微生物降解途径

用红树林的底泥通过富集培养得到在好氧或厌氧条件下能完全矿化吲哚的细菌，并对降解过程及中间代谢产物进行了鉴定。此研究中，吲哚化合物是培养液中的唯一碳和能量来源，而厌氧条件包括有产甲烷和硫酸盐还原。结果表明，不论在哪种条件下，吲哚噪降解过程分二步敖基化反应，分别发生在2和3位上，形成氧化吲哚和靛红。同时，1、2或3位上的甲基替代使1—甲基吲哚，2—甲基吲哚和3—甲基吲哚的降解受到严重抑制。显然，杂环类芳香族化合物的代谢有其共同点，同时不同替代会完全改变有机物的可降解程度。     

厌氧折流板反应器处理粪便污水的试验研究

在有效容积为32 L的四格室厌氧折流板反应器中,进行了处理粪便污水的研究.当进水ρCOD=1.270~1.790 g/L、pH=7.33~8.45、tHRT=48 h时,研究发现:接种污泥经长期驯化的ABR反应器在启动初期COD去除率即能达到75%以上,稳定运行时去除率可达90%左右;pH值沿格室逐渐升高,出水pH值基本稳定在6.8~7.2之间;传统的ABR对NH3-N的去除率仅有20%左右,需结合好氧工艺来进行进一步的脱氮研究.     

厌氧和有氧氛围切割沉积物样品中对甲基汞测定的影响

甲基汞是在自然界中广泛存在的毒性最强的汞化合物之一.在汞的生物地球化学循环中,由于甲基汞具有生物积累和生物放大的特点而特别受到关注.无机汞可以在生物和非生物甲基化作用下转化为甲基汞,导致毒性增强和对生物的危害加重.汞的甲基化作用受许多因素的影响,例如pH,温度,DOC,细菌活性等.汞甲基化作用主要发生在沉积物的表层,且由于该处微生物活性最强,汞甲基化速率最快.沉积物是水体甲基汞的一个源.     

南海北部海马冷泉区表层沉积物的AOM生物标志化合物特征及意义

选取采自南海天然气水合物赋存区海马冷泉,管状蠕虫区（ROV06站位）和贻贝区（HM101站位）的2个表层沉积物柱状样品,提取其中的生物标志化合物,对其种类和稳定碳同位素进行了测定,用以探讨海底表层沉积物中的有机质来源、微生物种群分布及其对冷泉渗漏活动的响应特征. 两个站位的沉积物中均发现了大量与甲烷厌氧氧化古菌（ANME）有关的生物标志物,如2,6,11,15?四甲基十六烷（crocetane）、2,6,10,15,19?五甲基二十烷（PMI）等类异戊二烯烃,古醇（archaeol）、sn2?羟基古醇（sn2?OH?Ar）等,以及来源于硫酸盐还原菌（SRB）的异构/反异构脂肪酸iso?C₁₅和ai?C₁₅等. 这些生物标志物均具有极低的碳同位素特征（古菌生标δ13C值低至-126‰,硫酸盐还原菌生标δ13C值低至?89‰）,表明沉积物中发生了甲烷厌氧氧化作用（AOM）. ROV06和HM101站位沉积物中均检测到了crocetane,大多数sn2?羟基古醇/古醇大于1,同时ai?C₁₅/iso?C₁₅脂肪酸比值小于2,这说明两个站位沉积物中的甲烷厌氧氧化古菌主要以ANME?2/DSS为主,指示甲烷渗漏强度较强. ROV06站位的表层沉积物含有crocetane,但sn2?羟基古醇/古醇小于1,且ai?C_15/iso?C₁₅脂肪酸比值大于2.1,指示了ANME?1/DSS和ANME?2/DSS混合存在的种群特征,说明ROV06站位顶部甲烷渗漏强度有减小的趋势. 根据古菌种群ANME?2化合物对甲烷的碳同位素分馏（Δ:-50‰）及古菌生物标志物（PMI、古醇、sn2?羟基古醇）的平均δ13C值,计算得到甲烷δ13C值（-58‰~-53‰）,显示甲烷为热成因和生物成因混合气. 虽然ROV06和HM101站位的甲烷具有相近的δ13C值,但ROV06站位的SRB生物标志物比HM101站位要更加亏损13C（Δδ13C:18‰）,这可能与管状蠕虫的共生菌（硫氧化菌）吸收硫化物并释放出硫酸盐有关,因为其不断释放出的硫酸盐很可能极大地增强了甲烷厌氧氧化作用,使沉积物中含有更多13C亏损的无机碳.      

溶藻弧菌致病性研究进展

溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)属于弧菌科(Vibrionaceae),弧菌属(Vibrio),革兰氏阴性短杆菌,无芽孢、荚膜,单独存在或尾端相连成“C”或“S”形,为嗜盐嗜温性、兼性厌氧海生弧菌,适宜温度为17~35℃[1]。溶藻弧菌广泛分布于世界各地海水及河口处[2],并且数量居海水类弧菌之首[     

北冰洋沉积物岩芯中厌氧细菌分布

用逐步稀释法对北冰洋研究区10个沉积物岩芯(计189份样品)的厌氧细菌(AAB)进行分析,用改进的ZoBell 2216号培养基,在4 ℃和25 ℃温度中分别培养3周以上,根据培养结果统计样品中厌氧细菌的检出率与含量,分析厌氧细菌含量的分布情况.结果表明,4 ℃时AAB检出率为85.71%,含量范围 0~2.40×109 个·g-1,平均4.42×107 个·g-1;25 ℃时检出率为93.05%,含量范围0~1.10×109 个·g-1,平均5.31×107 个·g-1,略高于4 ℃时的平均值.研究表明研究区岩芯中广布AAB;温度的提高,可能提高AAB的相关指标;沉积物深度增加可能有利于AAB生长,但太深也不利于AAB生长,呈中层增高现象,但并不规则;在一定水深范围内,水深增加也有利于AAB的生长.同时给出了研究区内不同海域AAB分布差异.     

湛江湾沉积物中反硝化和厌氧氨氧化细菌的丰度、多样性及分布特征

采用实时荧光定量PCR、高通量测序等方法对湛江湾沉积物中四个月份的反硝化细菌与厌氧氨氧化细菌的多样性和丰度进行了分析。结果表明:湛江湾沉积物中反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌丰度在四个月份的变化和空间分布趋势为:nirS型反硝化细菌在二月份最高,四月份最低,且其平均丰度有从湛江湾湾内向湾口附近呈现先升高再降低的趋势;nirK型反硝化细菌丰度在九月份最高,十一月份最低;nosZ型反硝化细菌在四月份最高,其余月份变化不大;厌氧氨氧化细菌丰度在九月份最高,二月份最低。通过相关性分析结果表明,亚硝酸盐、铵盐等共同调控着湛江湾沉积物中反硝化和厌氧氨氧化细菌丰度变化。系统发育分析表明:湛江湾中存在着一些广泛分布的反硝化细菌,但也生活着一些新奇的nirK型和nosZ型反硝化细菌。对于厌氧氨氧化细菌而言,其主要属于浮霉菌门及Candidatus Scalindua属,具有较高的耐盐性,另外湛江湾海区的厌氧氨氧化细菌也生活着一类在其他地方没有的新分支。典范对应分析分析结果表明:硝酸盐显著影响湛江湾反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌的群落结构。湛江湾沉积物中反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌存在特殊的竞争与共存的关系,且由亚硝酸盐、硝酸盐、pH等多种环境因子共同驱动。