香溪河消落带狗牙根附生生物膜的形成及其重金属富集特征

作者:张俊杰; 肖梦婷; 胡爽; 李争艳; 刘婷; 李鑫怡; 黄应平; 席颖; 胥焘
来源:武汉大学学报(理学版), 2024, 70(01): 109-119.
DOI:10.14188/j.1671-8836.2023.0171

摘要

通过挂瓶实验模拟消落带淹水期不同水深(水面下0.2、5、10 m)狗牙根附生生物膜的形成过程,通过野外采集消落带淹水期不同水位(175、165、155 m)狗牙根附生生物膜,研究了三峡库区香溪河消落带狗牙根附生生物膜的组成、特征及其对4种重金属(Cr、Cu、Pb和Cd)的富集特征。结果显示,0.2~10 m淹水深度下,狗牙根表面在淹水后7 d内附着生物膜,在28 d内形成,不同淹水深度导致的光照差异是影响生物膜形成的关键因素;淹水期狗牙根生物膜相对生物量(RB)、叶绿素(Chl)和胞外聚合物(EPS)平均含量分别为1 112.05±651.02、0.81±0.45、22.47±9.35 mg/g,最终在狗牙根表面形成约1.1倍湿质量的生物膜。狗牙根生物膜中Cr、Cu、Pb和Cd平均含量分别为74.94±17.18、20.46±2.61、14.25±3.08、0.57±0.10 mg/kg,为香溪河水体同类重金属含量的18 000倍以上;单位面积狗牙根生物膜对Cr、Cu、Pb和Cd的富集量分别达到23.08、5.78、4.02、0.16 mg/m2,与全国同类重金属平均大气沉降通量相比,Cr含量相近,Cu、Pb和Cd含量约是1/4。香溪河消落带淹水期间,狗牙根表面形成了与其生物量相当的生物膜,并富集了水体中的重金属,而消落带落干后,生物膜脱落进入土壤,可能成为消落带重金属污染的一个重要来源。

全文