摘要


过碳酸钠（SPC）是用于污染土壤原位修复的常用试剂。目前的研究主要集中在SPC对污染物去除的影响；然而，添加SPC后的生化过程存在知识缺口。在这项研究中，进行了一个微观分批实验，以研究添加不同剂量的SPC对本地微生物群落以及污染沉积物的环境变量造成的残余影响。结果表明，SPC的加入量越大，生成的溶解物越多，氧化还原电位越低。此外，微生物群落的代谢活性增强，微生物群落结构对不同SPC剂量的反应不同：在高SPC剂量下增加的微生物主要属于厚壁菌门、梭状芽孢杆菌类、Petrimonas属和Proteinicreticum属。中等剂量SPC时增加的微生物主要属于α变形菌类和短纹单胞菌属。相比之下，易受攻击的微生物主要属于酸性细菌门、Caldisericia类、Holophagae和Sulfuricurum属。能够发酵、解脲和化学变态反应的微生物增加。这些结果表明，添加SPC可间接提供电子受体和供体，从而提高污染沉积物中微生物的代谢活性。此外，应考虑使用SPC剂量，以实现原位修复的最佳效益。本研究为SPC在生态工程中的应用提供了有价值的参考。


1.介绍


由于城市化和现代化的快速发展，水污染继续受到越来越多的关注，特别是城市中的水（刘等人，2006年；张等人，2016年；朱等人，2016年）。原位修复常常被认为是一种强有力的环境修复技术，因为它对污染物的降解，特别是持久性有机污染物（POPs）的降解具有显着的效率（Cui等人，2017b；Minetti等人，2017）。大多数研究侧重于优化污染物去除性能，例如，通过了解污染物的降解机制（Andrade等人，2017年；Wei等人，2017年；Xu等人，2015年；Yang等人，2016年）和制定策略来提高土壤、地下水中氧化剂的效率，或沉积物（Fedrizzi等人，2017年；Liu等人，2016年；Srivastava等人，2016年；Yang等人，2018年）。


过碳酸钠（SPC）是一种常用的原位修复试剂。它是碳酸钠和过氧化氢的无机加合物（Na2CO3$1.5H2O2）。它在纯水中以132 mg h-1的速率释放氧气（Waite等人，1999年），过氧化氢的低效分解形成了原位氧化的限制（Cajal Marinosa等人，2012年；De la Calle等人，2012年）。SPC首次被报道显着提高微生物存活率，同时显着降解受污染土壤中的丙二醇（Davidshoover等人，1995年；Vesper等人，1994年）。此外，动物毒性试验表明，SPC中和了溴氰菊酯对斑马鱼的毒性作用，同时对斑马鱼本身没有毒性（Zhang等人，2017年）。最近，SPC在具有催化能力的水溶液中表现出显着的氧化性能（生成自由基）（Cui等人，2017a；Fu等人，2016，2017；Miao等人，2015a，2015b）。此外，SPC被发现能有效去除天然土壤中的污染物（Viisimaa和Goi，2014）。


然而，在原位修复领域，尤其是在沉积物修复方面，对添加SPC后的生物化学过程存在知识缺口。沉积物通常为水生系统中的微生物和污染物形成汇。微生物群落是推动环境中碳、氮和硫循环的主要引擎（Fuhrman，2009）。一般来说，刺激原生生物是原位修复的先决条件（Green Saxena等人，2014年；Su等人，2013年；Xu等人，2014年）。引入的氧化剂可促进、毒害、驯化甚至毁灭本地微生物群落（Chen等人，2016）。因此，了解SPC添加对环境和本地生物的影响对于生态工程是必要的。


本研究的目的是调查添加SPC后，小溪沉积物中的生化过程及其对微环境和本地微生物群落的影响。为了实现这一目标，进行了一项微观分批试验，向受污染沉积物中添加五种剂量的SPC。在多个时间点监测环境变量和微生物群落的动态。这是第一项扩大我们对SPC处理后受污染沉积物中生化变化的理解的研究。


环境变量和微生物群落对污染沉积物中添加过碳酸钠的响应——摘要、介绍

环境变量和微生物群落对污染沉积物中添加过碳酸钠的响应——材料和方法

环境变量和微生物群落对污染沉积物中添加过碳酸钠的响应——结果和讨论

环境变量和微生物群落对污染沉积物中添加过碳酸钠的响应——结论、致谢！