太湖蓝藻胞内有机质的微生物降解

作者：张巧颖; 孙伟; 杜瑛珣^*; 巩小丽

来源：环境科学, 2020, 42(04): 1870-1878.

DOI：10.13227/j.hjkx.202007227

• 蓝藻
• 胞内有机质(I-DOM)
• 生物降解
• 三维荧光-平行因子分析法(EEM-PARAFAC)
• 太湖

蓝藻水华消亡时,藻细胞裂解会产生大量的胞内溶解性有机质(I-DOM).本研究利用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和三维荧光-平行因子分析法(EEM-PARAFAC),考察太湖蓝藻I-DOM在微生物降解过程的组成变化,并研究了温度(20、25和30℃)和I-DOM初始浓度(5、10和20 mg·L~(-1))对I-DOM生物降解的影响.结果表明,I-DOM能较好被微生物降解,14 d后,DOC的去除率为50%～74%.初始I-DOM主要包含类色氨酸组分C1(80%),存在C2(一种广泛存在的类腐殖质,16.0%)和C3(微生物来源类腐殖质,3.7%);几乎不含C4(微生物来源类腐殖质,0.3%).微生物降解过程,这些组分既被消耗,同时又能被产生,呈现以下变化趋势:C1组分减少; C2组分变化趋势复杂,其先下降后增加,随后又下降; C3和C4先增加后减少.Sr、E2∶E3和HIX指标的变化显示,降解过程中,溶液中DOM分子量增大,腐殖性增强.本实验条件的温度和I-DOM初始浓度范围均不改变各组分的变化趋势; 3个温度中25℃条件下降解效果最佳;而随着I-DOM初始浓度的增加,I-DOM降解增强.结合笔者关于I-DOM光降解的研究,推断太湖水华消亡产生的DOM可能有以下的归趋:其中类色氨酸能被有效降解,而各类腐殖质难以完全降解;这些类腐殖质芳香性较强,极可能与金属物质发生作用而从水体中去除,被埋藏在沉积物中.本研究有助于探明太湖蓝藻水华消亡产生DOM的归趋.

• 单位
  中国科学院南京地理与湖泊研究所; 湖泊与环境国家重点实验室; 中国科学院大学