新疆石河子市蘑菇湖混合污水污染土壤中原生动物的群落特征

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石河子市水环境质量现状

石河子市水环境质量现状

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2 1 3 2 蘑菇湖水库

污染程度评价: 各项监测指标中Ⅰ ~ Ⅲ水质类别
达到 95 2%ꎮ
2 1 3 4 夹河子水库
水质定性评价: 夹河子水库水质类别为Ⅲ类ꎬ 水
-1
-1
SO4 / ( mgL )
250
-1
2-
0 005
COD MN / (mgL )
250

-1

0 005
250
10
总磷外监测项目都达到Ⅲ类ꎮ
2 1 3 1 玛纳斯河
水质定性评价: 2019 年ꎬ 肯斯瓦特断面、 玛纳斯
电厂断面各项监测指标年均值均未超标ꎬ 水质类别均
为Ⅱ类ꎬ 水质状况优
蘑菇湖水库水质类别属劣 V 类ꎬ 大泉沟水库水质类别属 IV 类ꎬ 夹河子水库水质类别属Ⅲ类ꎬ 城市集中式饮用水
属Ⅱ类ꎮ
关键词: 石河子ꎻ 水环境ꎻ 环境质量状况总体较好ꎬ 河流玛纳
DOI: 10 19754 / j nyyjs 20210228030
出水区、 中心区、 浅水区、 岸边区ꎮ 2019 年对该水库
目的确定ꎮ
监测断面、 垂线、 点位的水质类别评价: 采用单
进行了丰、 枯 2 个水期的监测ꎬ 1 次 / 水期ꎮ
因子评价法ꎬ 即以监测断面、 垂线、 点位的水质项目
除总磷外其它项目均达到Ⅲ类水质标准ꎮ
线、 点位的水质类别ꎮ
监测结果 显 示ꎬ 大 泉 沟 水 库 水 质 类 别 为 IV 类ꎬ
了丰、 枯 2 个水期的监测ꎬ 1 次 / 水期ꎮ
监测结果显示ꎬ 夹河子水库水质类别为Ⅲ类ꎬ 各
项监测指标年均值均未超标ꎬ 监测项目达标率 100%ꎮ
Ⅳ类

原生动物在污水处理中的作用

原生动物在污水处理中的作用

原生动物在废水处理中的作用河北科技大学生工 09级一、指示作用当水质良好的时候,水中的原生动物不会大量繁衍。

而在水质营养化原生动物增长加快。

且各种原生生物在水体中的需求元素种类和含量也不同,通过观察水中原生生物的生长情况,就可据此判断出水体的大致情况。

但是水质高度富营养化时原生动物也不能生长。

(1)污泥恶化活性污泥絮凝体较小,往往在0.1 ~ 0.2 mm以下。

主要出现以下优势原生动物:豆形虫属、肾形虫属、草履虫属、瞬目虫属、波豆虫属、尾滴虫属、滴虫属等。

这些都属于快速游泳型的种属。

污泥严重恶化时,微型动物几乎不出现,细菌大量分散,活性污泥的凝聚、沉降能力下降,处理能力差。

(2)污泥解体絮凝体细小,有些似针状分散。

主要的优势原生动物有:变形虫属、简便虫属等肉足类。

(3)污泥膨胀活性污泥沉降性能差,SVI值高。

由于丝状菌的大量生长,出现能摄食丝状菌的裸121目旋毛科、全毛类原生动物及拟轮毛虫等。

(4)污泥从恶化恢复到正常通过反应参数和环境的改变,活性污泥从恶化状态恢复到正常的过渡期常常有下列原生动物出现:漫游虫属、斜叶虫属、管叶虫属等,这些都属于慢速游泳或匍匐行进的生物。

(5)污泥良好易成絮体,活性高,沉降性能好。

出现的优势原生动物为:钟虫属、累枝虫属、盖虫属、有肋盾纤虫属、独缩虫属、各种吸管虫类、轮虫类、寡毛类等这些均属于固着性种属或者匍匐性种属。

二、净化作用在废水处理中主要是菌类动物,利用有氧无氧呼吸,净化水资源。

部分原生生物可以分解废水中的有机污染物,降低污水的有机物含量。

某些原生动物有自己的特殊属性,会选择吸收利用相应的污染物,例如聚磷菌、硝化细菌等,可以去除废水中的P、N等。

三、吸附、吞噬作用污水中的污染物质成分极其复杂。

一般生活污水的主要成分是代谢废物和食物残渣。

工业废水可能含有较多的金属、酚类、甲醛等化学物质。

此外污水中还含有大量非病原微生物和少量病原菌及病毒。

污水中的原生动物对污水中的各种有机污染物进行吸收、转化,同时通过扩散、吸附、凝聚、氧化分解、沉淀等作用,以去除水中的污染物。

蘑菇湖水库大坝原始观测资料浅析

蘑菇湖水库大坝原始观测资料浅析

水能经济蘑菇湖水库大坝原始观测资料浅析王宏斌【摘要】蘑菇湖水库位于新疆石河子市西北21km 处,1959年建成并蓄水运用,当时是单一平原注入式水库,最大库容1.8亿m 3,相应水位390.80m,淹没面积31.20km 2,,相应水面2.54 km 2,设计灌溉面积2万公顷,实际灌溉面积2.67万公顷。

【关键词】蘑菇湖水库;渗透稳定性;原始观测新疆石河子市玛纳斯河流域管理处 新疆石河子 8320001、水库的概况工程于1959年10月完工;从1961年到1998对蘑菇湖水库进行提高防洪标准除险加固开工,1999年竣工,总投资6559.414万元,坝顶加宽至6m,年调节工农业生活用水2.3亿m 3。

水库工程由大坝、副坝、泄水渠、泄水隧洞、水源渠道几部分构成,自投入运用至今经受住了大洪水的考验,本文对采集到的观测数据加以整理分析,评估目前水库工程运行状况。

2、大坝观测资料分析2.1 沉陷变形观测分析1957年5月1日开工~1959年3月30日水库建成初期,由于还没有观测设备,因此,施工期及以后一段时期内的沉陷漏测。

1959年2月在平行坝顶轴线高程65.00m、坝坡高程52.50m、坡脚平台高程47.00m 处建3排纵向变形观测标点(共计17个),除坝顶桩号0+000和0+750为独立观测点外,其余15个测点均布在5个横断面上,即桩号0+131、0+311、0+500、0+700及0+900。

经1959年4月~1963年12月近58个月的观测来看,坝顶标点沉陷量14~19mm,坝坡标点沉陷量12~20mm,坡脚标点沉陷量10~12mm,3排标点的沉陷值相差不大。

为提高水平位移观测精度,1982年9月,坝顶一排变形标点在原位置上改为强制式归心底盘固定战标标点,截至1988年9月,原坝体最大沉陷量4mm(坝顶桩号0+900测点)。

1988年9月扩建加固工程施工中将其观测标点全部拆除,1992年6月变形标点重新布置,并于8月恢复观测,截止至1995年10月新坝体最大沉陷量9mm(坝轴线上桩号0+850测点),最小沉陷量为1mm(坝脚平台桩号0+550测点)。

新疆石河子草滩湖湿地沉积物地球化学特征 及其古环境分析

新疆石河子草滩湖湿地沉积物地球化学特征 及其古环境分析

收稿日期:2011-07-20;修订日期:2011-09-01基金项目:国家自然科学基金项目(批准号:40972212,40872116和40601104)、中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室2011年青年人才项目以及教育部留学回国人员科研启动基金资助。

作者简介:张芸(1974-),女,安徽黄山人,副研究员,主要研究方向为第四纪孢粉和全球变化研究。

E-mail:zhangygl@新疆石河子草滩湖湿地沉积物地球化学特征及其古环境分析张芸1,杨振京2,孔昭宸1,阎顺3(1.中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室,北京100093;2.中国地质科学院水文地质环境地质研究所,河北正定050803;3.中国科学院新疆生态与地理研究所,新疆乌鲁木齐830011)摘要:以新疆石河子草滩湖湿地作为研究地点,采用化学分析手段,获取该地区4000a B.P.以来有机质和总氮TN 等数据,并结合孢粉数据,综合探讨古气候变化特征。

在500~1080a B.P.和2190~3800a B.P.期间,有机质和TN 含量较高,此时气候较为湿润,泥炭累积;而在1080~2190a B.P.期间,有机质和TN 含量均处于剖面最低值,可能出现一次干旱事件,不利于泥炭堆积。

湿地开垦为农田,其有机质和TN 含量变化迅速减少,养分大量损失,可见开垦活动是引起湿地退化的原因之一。

关键词:湿地;沉积物;有机质;全氮;草炭层中图分类号:P534.63文献标识码:A文章编号:1000-0690(2012)05-0616-05湿地是地球生态系统的重要组成部分,它在维护区域生态平衡、减缓气候变化的影响和保护人类生存环境等方面具有重要的生态作用[1]。

揭示湿地的自然演变过程、恢复古环境和探讨人为干扰与环境变化之间的响应关系,已成为国内外学者共同关注的焦点[2]。

而湿地沉积记录的区域环境演变与湿地发育过程,常反映到沉积物化学元素的时空分布上[3,4~7]。

新疆石河子生鲜牛乳微生物污染状况分析与评价

新疆石河子生鲜牛乳微生物污染状况分析与评价

牛 乳 具 有 较 高 的营 养 价 值 , 但 溶液, 用于制备稀释液 。 菌吸管 : 无 容 琼 脂充分混 匀 , 直至液 体营养琼 脂凝 是, 生鲜牛乳安 全状况不容 忽视 。牛 量分别为 10 L和 0 1L 培养皿 : .m .m 。 经 固。最 后将培养 皿放入培 养箱 (0 3 乳 是微 生物发酵 良好 的培养 基 , 具有 预先消 毒 的一次 性塑料培养 皿 , 可 3 ℃) 或 5 培养 7h 2。 ... 易腐 的特性 , 易被微生物污 染 。微 多次使用 的玻璃培养 皿。玻璃培养 皿 2 2 2 3 计 数 极 使用前须进行消毒 。 用于孢 子生长的 从培 养箱 中取 出 已培养 的培 养 生物 的大量繁殖 , 会严重危 害消 费者 统计培养过程 中长 出的菌落数。 的身体健康 , 有加 以控制 。为此应 无 菌 固体培 养 基 ,可用 普 通营 养 琼 皿 , 必 当加强生鲜牛乳 的微生物监控 。 脂, 但最 好使用进 行孢子计 数的专用 计算 结果 : 最好选 用那 些最后 的 1 材 料 培养基 。 两个 水 浴 锅 : 个 8 ℃水 浴 , 菌 落计 数 在 3  ̄30个之 间的 培养 一 0 0 0 各 牛场 每 天 交售 的生 鲜 牛 乳及 用于 原奶 样 品的加 热 ( 溶解 固体琼 皿 。用数 出 的菌 落 数乘 以稀 释 系数 , 0 0 用于冷却 ( 稀释液 1的系数 为 l稀释液 2的系 , 实验室 常用试剂 。培养箱 、 浴锅及 脂) 一个 4  ̄5 ℃的水 浴 , 水 0 0, 实验室常用设备 。 琼脂 ,维 持 琼脂 液 体状 态 以便 倒平 数 为 1 ,稀释 液 3的系数 为 10 稀 皿 。 释液 4的系数为 1 0 ) 得 出每 m 00 , L测 2 方 法 培养箱 : 温度为 3  ̄3 ℃的培养 试样品 中的总孢子数 。 0 5 2 1 样 品的采集 . 以石河子 各规模化 牛场 、 殖小 箱 。 养 2 23 耐热 芽 孢 总 数 .. 区和 奶站 收售 的生鲜 牛 乳为 监测 对 煮开水 的壶和加热板 : 溶解 固态 目前 , 耐热芽孢 总数 ” 对“ 一词没 象 , 品的采 集应 由具 有一定 专业 技 的无菌 营养琼脂 。 样 有 明确 的解 释 ,所使用 的程序 不 同, 得 出的结果也不 同。 下面论述方法 的 术 、 传 染性疾 病 的人 员操 作 , 集 无 采 试管 : 备用 吸管 :0 L的吸管。 lm 优 点在于操 作简单 , 不需要高压 杀菌 的样 品应 能代表 该批样 品的真 实 属 性。取样 器具必须清洁干燥、 清洁、 无 温度计 :~ 10 O 0 ℃。高压灭菌器 : 程 序 , 然而 , 当与 不 同实 验室 所做 出 菌。采集 的样 品应 保存在 0 5C冷藏 用于玻璃器械 , -" 营养 基质的杀菌 。 的耐热芽孢 总数进行 比较 时, 必须注 容器 内, 运输途 中也不得超 过 8C, " 并 2 2 2 2 方 法 ... 意使用 的方法和 流程 。 由专人负责 , 保奶样在运 输途 中不 确 将 一定容 量 (~ lm ) 5 O L 的原奶 放 2 2 3 1 材 料 . . . 损坏 、 不受污 染、 不混淆 , 于 6小 时 入一个 试管 , 另一试 管中加入 与奶 应 在 吸 管 : 吸 量 分 别 为 1O L 和 .r a 内送达检验 室。 等量 的水 。将两 支试 管放 入 8 ℃水 0 1I的无 菌吸管 。 0 .Ⅱ l J 从各 规模化牛场 、 养殖 小区和奶 浴 。在 加水 的试 管 中插 入 一根 温 度 培养 皿 : 经预 先消毒 的一次 性塑 站交售 的生鲜 牛乳中 , 月随机抽样 计 , 度升 到 8 ℃, 每 温 0 再等 lm n 用冷 料培 养 皿或 可 多次 使用 的玻璃 培养 Oi , 检验 两 次 , 以此作 为 该牛 场 、 站该 水冲 , 含原奶样 品的试 管冷却 。用 皿 , 奶 使 玻璃培养皿使用前必须 消毒 。 月 的微生物检验数据 。 加热后 的原奶样 品制备稀释样 品, 在 孢 子 生长 的无 菌 固体营 养 培养 2 2 检 测 方 法 . 9m 9L无菌稀释液 ( 放入 一个无菌稀释 基 :可用 普通细 菌总数营养琼 脂 , 但 2 2 1 菌落 总数 :菌 落总数 的测定 烧瓶) 中加 入 lL己加 热 的原奶 , .. m 并 最好使用进行孢子计数专用培养基 。 按按 G 6 1— 9 6中规定执行 。 B9418 摇动 使其彻底混匀 。 用吸管将样 品加 水 浴 箱 : 温 度 设 在 4 ℃ , 以 将 O 用 2 22 芽孢 总数 .. 入 培养皿 ,每 一步骤 用一个培养 皿 , 冷却液化营养琼脂培养基 。 将 少 量原 奶 (— 0 L 在 8 ℃条 并在 培养皿上作 出标记 。 5 1m ) 0 煮开水 的壶和加热 板 : 来对原 用 件下加热 lm n O i 。这一过程可 杀死大 例如 : 号 : .m l 10 L加热 的原奶样 奶样品进行加热处理 。 多数 生长 的微生物 , 仅有耐热 的活菌 品 ; 2号 : .m 0 1L加 热 的 原 奶 样 品 ; 3 二个培养箱 : 一个温度 调至 3 ~ 0 可存 活下来 。 面对 已加热处理的奶 号 :.m 下 1 0L经稀 释 的加热 原奶 样 品 ; 3 ℃ , 一 个 调 至 5  ̄ 5 ℃ 。 4 5 另 0 5 样品进行细 菌总数 测定。 号: .m 0 1L经稀释 的加热原奶样 品。 试 管: 备用 22 2 1 材料 ... 在 每个 含 原奶 样 品 的培 养皿 中 lm OL的吸管 : 备用 。 无菌稀 释烧瓶 : 内装 9m 9L无 菌 分 别加入约 lm O L冷却 的无菌液 态营 温 度计: 测量范围为 0 0 ℃。 ~10 稀释 液。氯化钠 : 0 9 氯化 钠的水 养 琼脂 /转动 培 养基 使样 品与液 体 含 .% 高压灭菌 器 :用0 3

玛纳斯河下游生态现状

玛纳斯河下游生态现状
2
份水量将增加 0.5—50.4%,通过河道放水至一级电站渠首,该段河道将不会出现断流现象, 但会对该段的水文气象条件产生一定影响。本工程对玛河下游地下水环境的影响适当涉及平 原灌区地下水。玛纳斯河流域地下水补给情况如表 1-1 所示。
在平原灌区,地下水的补给主要的为上游侧向补给、渠道和农田入渗,排泄以蒸发和人 工开采为主,平原灌区和沙漠区为流域地下水排泄区。
保护母亲河生态——玛纳斯河
田小平
刘兵
胡瑞
杜晓双
杜鹏慧
摘要:随着新疆天山北坡经济带的大规模开发,为保证玛纳斯河灌区的水源供给,生 产建设兵团在玛纳斯河灌区兴建了蘑菇湖水库、大泉沟水库、夹河子水库、跃进水库、肯斯 瓦特水库以及东岸大渠、西岸大渠等一系列渠系,大幅度提高了玛纳斯河水资源开发利用率 导致下游生态环境日趋恶化。
玛纳斯流域属于准噶尔盆地南缘,自南向北由山前倾斜平原区、中下游冲洪积平原区、 沙漠区的一个完整的水文地质单元。规划区地下水资源量为 8.8508 亿 m³,可开采量为 6.4128 亿 m³。 规划区内现状年地下水开采量为 4.0998 亿 m³,占可开采量的 63.93%。目 前玛纳斯河流域地下水整体不存在超采问题,只有石河子市和玛纳斯县地下水局部超采比较 严重,该地区的地下水开采应得到控制,不得再随意开采。
0
≤0.5

0.008
0
0.009
0Байду номын сангаас
≤0.05
铬(六价) 0.006
0
0.008
0
≤0.05

0.005
0
0.005
0
≤0.005
挥发性酚
0.002
0
0.002
0

石河子蘑菇湖水库富营养化成因及防治对策

石河子蘑菇湖水库富营养化成因及防治对策
Ab喇 s :T ewac u r fMo u h trq e yo g
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19 9 6— 2 0 O 5,i ms o tmia ta d r t e t S sc n s a n n n dav i
BA INWe ( l E vom n l nti et , h ei l i 300 C i ) i i nin et Moi rgC n r Si z Xn  ̄g820 , hn r a on e h j a
1 o万 。其中废污水约占水库出库量的 2 % 0 0 o
河水和地表融雪水外 , 16 于 94年开始接纳石河
氮、 挥发酚。其 中高锰酸盐指数 、 生化需氧量、 化 挥 发酚 、 氟化物 年 际超标 率为 1 % ~5 。 6 O 6 溶 9
0 溶解氧 、 0 氨氮 、 2 %。该水库除蓄存 泉水、 5 井水 、 部分玛纳斯 学耗氧量年际超标率均为 1 %,
po ie sc t nesr n aesmes ̄ et na e . rvdd i om ̄rlauead gv o u si 8w l t o 1 Ke r,:M噼 I k  ̄e t hct n as  ̄cu tr esr ywod s . e ump ial ;c ue one ma ue , s o
收稿日 :05 0 — 5第二次修回日期: O6 0 — 6 期 20 — 8 2; 2O — 6 0 作者简介: 卞玮(99 )女,  ̄6 一 , 新疆石河子人, 工程师, 大学, 主要从事环境监测技术及研究工作。
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24・ 2
干旱环境监测
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第2卷 第4 o 期

新疆玛纳斯湿地土壤细菌生理类群数量变化及其与土壤环境的相关分析

新疆玛纳斯湿地土壤细菌生理类群数量变化及其与土壤环境的相关分析

新疆玛纳斯湿地土壤细菌生理类群数量变化及其与土壤环境的相关分析作者:章芳吴梦纤王晓亮等来源:《江苏农业科学》2015年第08期摘要:本研究采用菌落稀释平板法和MPN-Griess 法结合Pearson 相关分析法,选取玛纳斯湿地6种不同植被(高山蒿草、草甸、芦苇、沼泽、灌木、柽柳湿地)群落生长的湿地土壤作为样地,对各样地的土壤微生物生理类群数量的季节动态及其与土壤环境因子进行相关分析。

结果发现,土壤微生物生理类群的数量从大到小依次为氨化细菌>反硝化细菌>固氮菌>亚硝酸细菌>硝酸细菌。

土壤微生物生理类群随季节动态变化总体趋势为:亚硝酸细菌与硝酸细菌数量为5月>9月>7月>11月,氨化细菌和固氮菌的数量为9月>7月>5月>11月,反硝化细菌数量为5月>7月>9月>11月。

从土层垂直分布来看,土壤微生物生理类群数量0~10 cm土层大于10~20 cm土层。

各细菌生理类群与不同的土壤环境因子呈不同显著水平的正相关或负相关。

以上结果表明玛纳斯湿地不同植被类型和不同土层中细菌生理类群数量的分布均存在显著差异,且与土壤环境因子呈正相关或负相关。

关键词:玛纳斯;湿地;土壤细菌生理类群;数量;土壤环境中图分类号: S154 3 文献标志码:A文章编号:1002-1302(2015)08-0327-06湿地是人类赖以生存的家园、生物超市和重要的物种基因库,是自然界赋予人类的生态景观,它具有高度的生物多样性和巨大的生态与环境功能,有着“地球之肾”的美名。

湿地对污染物的自净能力很强,通过复杂的界面过程和湿地动植物、微生物的共同作用,吸附、沉降、吸收、分解水中的污染物和悬浮物,对水体起净化作用 [1]。

玛河流域湿地(简称玛河)地处我国第二大沙漠-古尔班通古特沙漠的南缘,属干旱半干旱地区,生态环境较为脆弱。

玛河湿地位于绿洲经济带腹地,其生态区位极为重要,不仅改善着当地及周边区域的生态环境,还对绿洲区农业生产、社会经济发展起积极的促进作用。

石河子蘑菇湖湿地小叶桦生存现状调查研究

石河子蘑菇湖湿地小叶桦生存现状调查研究

石河子蘑菇湖湿地小叶桦生存现状调查研究黄刚;曹婷;阎平【摘要】通过对石河子蘑菇湖湿地的小叶桦的生存现状进行了详细的调查.并对该湿地小叶桦的数量、株高、胸径、盖度等方面的调查结果进行了分析,得出了该湿地小叶桦的生存现状,并找出小叶桦数量减少原因和解决方案,为保护和利用小叶桦资源具有重要意义.【期刊名称】《石河子科技》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】2页(P3-4)【关键词】小叶桦;石河子;蘑菇湖湿地;生存现状【作者】黄刚;曹婷;阎平【作者单位】石河子大学生命科学学院,新疆石河子,832003【正文语种】中文【中图分类】S792.150.6小叶桦Betula microphylla隶属于桦木科Betulaceae桦木属Betula,乔木,树皮灰白或棕红色;国外分布于蒙古与俄罗斯西伯利亚,国内仅分布于新疆北部,主产于阿尔泰山、塔尔巴哈台山和阿拉套山地林缘、疏林、混交林或山前平原、荒漠湿地[1-3]。

目前该种在准噶尔盆地南缘平原湿地分布幸存的有乌苏西部与精河接壤的湿地及石河子蘑菇湖湿地,原分布于呼图壁县平原湿地、艾比湖西部和精河县82团西部平原湿地的小叶桦现已绝迹,使得石河子蘑菇湖湿地分布的小叶桦成为天山北坡和噶尔盆地南缘平原地区宝贵的天然树种与种质资源。

但现在该湿地小叶桦生存现状存在严重危机[4],本文主要通过对小叶桦种群生存现状进行调查与分析,为其生存状况进行综合评价和初步评估,并为了促进对该物种采取全面的更深入保护。

1 研究地自然概况研究地位于石河子蘑菇湖南岸平原湿地,该区域地处天山北坡、准噶尔盆地南缘,玛纳斯河流域中游[5],海拔约370m,年均气温6~7℃,极端最低温-42℃,极端最高温42℃;年均降水量约110~150mm,年蒸发量约1800~2200mm,无霜期160~170d,日照2798~2839h,土壤为泥炭沼泽土;气候寒冷,日夜温差大,属于典型的大陆性干旱气候[5]。

石河子市2015-2018年PM2.5污染特征分析

石河子市2015-2018年PM2.5污染特征分析

石河子市2015-2018年PM2.5污染特征分析作者:李君来源:《科学与财富》2020年第24期摘要:近年来,我国雾霾现象大范围的频繁发生,而高浓度的细颗粒物(PM2.5)是引起雾霾的重要因素。

石河子市受PM2.5影响,大气污染问题日益突出,此次选取石河子市国控监测点位,对2015-2018年PM2.5污染特征进行分析,结果表明:石河子市PM2.5污染呈加重趋势,PM2.5超标天数逐年递增,2017年PM2.5质量浓度上升最快,总体呈现为冬季污染最重,其次为春季和秋季,夏季污染最轻,有季节性变化特征,与我国大气细颗粒物污染具有明显的季节性和区域性特征相一致[1]。

关键词:石河子市;PM2.5;质量浓度;采暖期;季节性变化引言大气颗粒物是近年来影响我国城市大气环境质量的主要问题之一,特别是粒径小于2.5μm 的细颗粒物。

经研究发现,人体健康的损害和发病率与空气中的细颗粒物密切相关,此外,PM2.5降低大气能见度,是雾或阴霾的主要构成[2-3],可以吸收和反射太阳辐射,不仅影响城市大气的光学性质,而且影响热平衡,导致农作物产量降低。

2016年起,国家发布的城市空气质量状况数据,石河子市各项指标不容乐观,作者利用2015-2018年石河子市PM2.5日均值的数据,简要分析了石河子市PM2.5污染特征,为改善和提高石河子市环境空气质量以及减少PM2.5所引起的相关危害提供科学依据。

1资料与方法1.1; 资料来源PM2.5数据来源于石河子市环境监测站的2 个国控监测点2015年1月1 日到2018年 12月 31日的监测数据(均值),同时包括SO2、NO2、PM10、O3-8h、CO等数据。

1.2; 评价方法PM2.5浓度超标情况的判断依据是《环境空气质量标准(GB3095-2012),数据分析主要对PM2.5浓度的日均值进行统计分析,各指标的含义、计算方法和评价方法详见《环境空气质量标准》(GB3095-2012)和《环境空气质量指数(AQI)技术规定》(HJ633-2012)。

活性污泥中原生动物-特征和作用剖析

活性污泥中原生动物-特征和作用剖析

活性污泥中原生动物-特征和作用摘要:污水处理厂的处理效果主要取决于水中的微生物。

原生动物能用来改善水质、评价和指示污水厂的运行和处理效果。

根据原生动物的生物特征及其在不同环境条件下的种属、数量、活性等表现,通过其组成和数量的分析,可以迅速为活性污泥工艺提供有益的指示信息,从而指导污水厂的生产运行。

关键词:活性污泥原生动物指示生物污水处理厂1 原生动物的基本特征1.1 形态原生动物门属真核原生生物界,是单细胞的微型动物,由原生质和一个或多个细胞核组成。

原生动物和多细胞动物相同,具有新陈代谢、运动、繁殖、对外界刺激的感应性和对环境的适应性等生理功能。

原生动物个体很小,长度一般在100~300 μm之间。

它们都具有细胞膜。

多数种属的细胞膜结实而富有弹性,从而使原生动物本体保持一定的体形。

但也有一些种属,例如变形虫,只有一层极薄的原生质膜,不能保持固定的体形。

原生动物一般具有一个或两个以上的细胞核,其形状多种多样,它们在其细胞内产生形态的分化,形成了能够执行各项生命活动和生理功能的胞器。

在运动胞器方面有鞭毛、伪足和纤毛;在营养胞器方面有胞口、胞咽和食物泡;用以排出废料和调节渗透压的胞器有伸缩泡等。

有些种类的原生动物的细胞膜内分布着肌丝,具有收缩变形的功能。

1.2 营养方式原生动物的营养方式分为以下几类:①动物性营养,以吞食细菌、真菌、藻类或有机颗粒为生,绝大多数原生动物为动物性营养,有些具有胞口、胞咽等摄食器;②植物性营养,在有阳光的条件下,一些含色素的原生动物可利用二氧化碳和水进行光合作用合成碳水化合物,如植物性鞭毛虫,但种类和数量都很少;③腐生性营养,以死的机体或无生命的可溶性有机物质为生;④寄生性营养,以其它生物的机体(即寄主)作为生存的场所,并获得营养和能量。

1.3 分类1981年国际原生动物学会公布了原生动物分类系统,其中在水处理中常见的有三类:①肉足类,其细胞质可伸缩变动而形成伪足,作为运动和摄食的胞器,运动速度达3 μm/s,典型的肉足类为变形虫属、简便虫属、表壳虫属和鳞壳虫属等;②鞭毛类,具有一根或一根以上的鞭毛。

新疆乌尔禾地区盐渍土壤耐盐细菌多样性与群落结构研究

新疆乌尔禾地区盐渍土壤耐盐细菌多样性与群落结构研究
摘 要 研究新疆北部乌尔禾地区盐渍土壤中微生物群落结构及多样性,以期发现新的高盐环境耐盐性微生 物资源菌株。采用传统分离培养法获得可培养耐盐菌株并对菌株形态学、16SrRNA基因测序、耐盐特性进行 研究,同时结合高通量测序技术分析新疆乌尔禾地区盐渍土壤耐盐细菌的多样性与群落结构。共分离得到耐 盐细菌 11株,分属 6个属,均为中度耐盐菌,以芽胞杆菌属(Bacillus)为优势菌。对盐渍土壤微生物 16SrRNA (V3~V4)基因测序,共获得细菌序列 290952条,分属 24个门 410个属,变形菌门(Proteobacteria,60.31%)、 厚壁菌门(Firmicutes,21.52%)、拟杆 菌 门 (Bacteroidetes,6.9%)和 放 线 菌 门 (Actinobacteria,6%)相 对 丰 度 较 高。优势属为克吕沃尔菌属(Kluyvera,21%)、HafniaObesumbacterium (19.6%)和假单胞菌属(Pseudomonas, 7.5%)。结果表明,新疆乌尔禾地区盐渍土壤耐盐细菌优势菌群以芽胞杆菌属(Bacillus)居多,细菌群落结构 较复杂,潜在可利用微生物资源较为丰富,对高盐极端环境耐盐微生物新资源有进一步研究的意义。 关键词 盐渍土壤;耐盐细菌;可培养;群落结构;高通量测序 中图分类号 Q939.96 文献标识码 A 文章编号 1005-7021(2021)02-0017-10 doi:10.3969/j.issn.1005-7021.2021.02.003
基金项目:国家自然科学基金项目(30960047);新疆维吾尔自治区教育厅重点实验室“新疆特殊环境物种多样性应用与调控重点 实验室”项目(3010010118);新疆师范大学硕士研究生科研创新项目(XSY201902012) 作者简介:王改萍 女,硕士研究生。研究方向为新疆特色生物分子资源可持续性利用。Email:1649151729@qq.com 通讯作者。男,副教授,硕士生导师。研究方向为新疆特色生物分子资源可持续性利用。Email:107621994010016@xjnu.edu.cn 收稿日期:20201124

蘑菇湖水库水体重金属污染情况分析与评价

蘑菇湖水库水体重金属污染情况分析与评价

蘑菇湖水库水体重金属污染情况分析与评价作者:景一峰张凤华来源:《科技创新与应用》2016年第10期摘要:为了分析蘑菇湖水库水体重金属含量的影响,通过野外采样和室内测定,分析了Pb、Cu、Zn和Cd的含量,利用单因子指数法和内梅罗指数法对其污染状况进行了评价。

结果表明,水体中Pb含量已经非常接近国家地表水环境质量Ⅳ标准的检测限,而其余的重金属含量远低于Ⅳ标准,水体中重金属在不同区域的变化趋势也表明Pb污染的隐患。

因此,我们应该密切关注蘑菇湖水库Pb含量的变化及加强污染源管理。

关键词:蘑菇湖水库;重金属污染;单因子指数;内梅罗指数重金属污染物因其很难被降解成为当今世界热切关注和迫切需要解决的问题[1]。

蘑菇湖水库地处玛纳斯河西岸,位于石河子市以北约18公里处,属石河子总场范围,建成于1958年,是石河子垦区内最大的一座天然洼地型人工内陆平原水库。

水库设计库容1.8亿立方米,有效库容1.4亿立方米,水库占地面积36平方千米,设计蓄水面积31.2平方千米,年调节水量为2.2亿立方米,水源主要为玛纳斯河水、泉水及机井水、沙湾河水、城市废水。

灌溉垦区下野地6个团场和沙湾县三个乡土地,设计灌溉面积约40万亩,具有养殖、农灌和部分牲畜饮用三大功能,起着冬蓄夏灌的调节作用,在垦区农业生产中发挥着重要作用。

因此石河子市对蘑菇湖水库的相关研究一直是一个热点。

在生态环境方面,现有的研究主要集中在水体沉积物和消落带土壤,对水体研究也多为常规性的水质评价,缺乏对水体中多种重金属复合污染的相关研究[2]。

本次研究关注蘑菇湖水库的进水区下层,对多种重金属在水中的分布特征及水受重金属污染分析评估,以期为蘑菇湖水质监测、评价和控制提供基础的科学依据。

1 材料与方法1.1 样品采集与指标测定2013年4月,在蘑菇湖水库进水区、出水区设立了2个采样断面,分别为水体上层和下层,在湖心区、浅水区和岸边区分别设立了采样点。

收集到的水样经0.45um滤膜过滤后,去除杂质,用5ml水样,加入硝酸酸化使pH1.2 评价方法文章采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法[3]评价蘑菇湖进水区水体重金属污染程度。

活性污泥中常见原生动物

活性污泥中常见原生动物

污水处理常见微生物照片微生物的指示作用(1) 着生的缘毛目多时,处理效果良好,出水BOD5和浊度低。

(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上,并随窗之而翻动,其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等,这说明优质而成熟的活性污泥。

(2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。

(3) 如果大量鞭毛虫出现,而着生的缘毛目很少时,表明净化作用较差。

(4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现,指示净化作用不太好,出水浊度上升。

(5) 如出现主要有柄纤毛虫,如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时,则水质澄清良好,出水清澈透明,酚类去除率在90%以上。

(6) 根足虫的大量出现,往往是污泥中毒的表现。

(7) 如在生活污水处理中,累枝虫的大量出现,则是污泥膨胀、解絮的征兆。

(8) 而在印染废水中,累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。

(9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。

(10) 过量的轮虫出现,则是污泥要膨胀的预兆。

另在一些对原生动物不宜生长的污泥中,主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。

变形虫〔阿米巴〕amoeba.顾名思义,变形虫是能变形的。

不过这种变形也是有限度的。

一些种类的变形虫能向四外伸出假足,以探查水中的化学成分,决定移动方向。

而有些种类根本没有假足。

他们猎食时覆盖它的猎物,把猎物裹起来,这样就产生了一个食物泡,食物泡可以消化吸收猎物。

大多数变形虫对人体无害,但有几种变形虫能产生人类疾病:阿米巴痢疾,主要发生在贫穷国家。

变形虫食性广,单细胞藻类,细菌,小原生动物,真菌,有机碎片等皆是它们的食物.变形虫生命力强,在条件不好时,可以形成一个包囊(休眠体)度过难关.动态中的食物泡. 食物泡中充满了酶,用来消化猎物.消化过程很容易用显微镜观察。

food vacuole:食物泡 nucleus:细胞核变形虫的尾末端结构并非所有种类的变形虫都有尾末端,还是amoeba proteus属于太阳虫目〔Heliozoan〕中间的圆形的东西是核,而细胞的外层部分有很多大的液泡。

废水中原生动物及菌胶团的观察

废水中原生动物及菌胶团的观察

废水中原生动物及菌胶团的观察标题:废水中原生动物及菌胶团的观察废水处理是一项重要的环境保护工作,而对废水中的微生物进行观察是了解废水处理效果的重要手段之一。

本文将以废水中原生动物及菌胶团的观察为主题,介绍观察方法、相关观察结果以及对废水处理的意义。

一、废水中原生动物观察方法原生动物是废水中常见的微生物群体,观察原生动物可以通过显微镜下的直接观察来完成。

观察方法如下:1. 取一定量的废水样品,并将其放入显微镜载玻片中。

2. 在载玻片上加入一滴甲苯或丙酮,以使废水样品中的微生物迅速死亡并固定在载玻片上。

3. 将载玻片放入显微镜下,使用适当倍数的镜头观察。

4. 通过观察原生动物的形态、大小、数量等特征,进行分类和计数。

二、废水中原生动物观察结果废水中的原生动物种类繁多,常见的有鞭毛虫、纤毛虫、阿米巴等。

观察结果可以根据不同种类的原生动物进行描述和分析。

1. 鞭毛虫:鞭毛虫是废水中常见的原生动物之一,它们具有鞭毛,通过鞭毛的摆动进行运动。

观察废水样品后发现,鞭毛虫的数量较多,其形态多样,有的较大,有的较小,有的呈椭圆形,有的呈长条状。

鞭毛虫数量的增多可能与废水中富含有机物质有关。

2. 纤毛虫:纤毛虫也是废水中常见的原生动物,它们具有纤毛,通过纤毛的摆动进行运动。

观察废水样品后发现,纤毛虫的数量相对较少,其形态呈椭圆形或长条状,大小较一致。

纤毛虫的数量较少可能与废水中的环境条件有关。

3. 阿米巴:阿米巴是一类常见的原生动物,它们通过伪足进行运动和摄食。

观察废水样品后发现,阿米巴的数量较少,其形态呈不规则的、变形的形状。

阿米巴数量的减少可能与废水处理过程中对微生物的杀灭作用有关。

三、菌胶团的观察方法菌胶团是废水中常见的微生物群体,观察菌胶团可以通过显微镜下的直接观察或染色观察来完成。

观察方法如下:1. 取一定量的废水样品,并将其放入显微镜载玻片中。

2. 在载玻片上加入菌胶团染色剂,如甲基蓝或伊红等,以使菌胶团在显微镜下易于观察。

实习一 蘑菇湖水库水质监测方案制订

实习一  蘑菇湖水库水质监测方案制订

蘑菇湖水库水质监测方案实习地点:石河子蘑菇湖水库实习者姓名:万丹(2009123533)实习时间:2011-6-18指导教师:杨乐一、监测目的:1、对蘑菇湖水库水中的污染物质进行经常性的监测,以掌握水质现状及其变化趋势。

2、对水环境污染事故进行应急监测,为分析判断事故原因、危害及制定对策提供依据。

3、为开展水环境质量评价和预测、预报及进行环境科学研究提供数据和技术手段。

二、监测对象. 根据蘑菇湖水库的功能和主要的污染源,及当时实习时的观测情况,我决定对蘑菇湖水库进行以下项目的监测情况:温度、臭、色度、PH、DO、COD、大肠菌群、叶绿素a、总P、总N、SS、油类、底质;由于主要的污染源为上游的造纸厂,因此我们需要监测其的铅、六价铬。

三、监测布点数和位置(附蘑菇湖水库水质监测布点图)根据需要,我们在蘑菇湖水库的进水区、出水区、深水区、浅水区、湖心区和岸边区按照水体类别和功能设置了监测垂线。

按照垂线所在位置的水位不同,我们有的垂线设置了三个采样点、有的设置了两个采样点,具体的点位布设在图上有详细的说明。

四、采样时间和频率每逢单月采样监测一次,全年6次。

采样时间为丰水期、枯水期、平水期,每期采样两次。

底质每年的枯水期采样监测一次。

五、采样和保存方法1、温度:无需采样,直接在相应的采样点和预定深度的水中,放置5min,迅速提出睡眠读数。

2、臭和色度:在采样点直接用聚乙烯塑料桶采样。

3、PH:在采样点用深层采水器采样,装入P瓶。

4、DO、BOD:需要分别在采样点进行采样,且采样时,所采水样必须充满采样容器(溶解氧瓶),测DO的水样加入Mnso4和碱性KI固定保存。

测BOD在1到5摄氏度,避光保存。

DO、BOD 尽量现场测定。

5、大肠菌群、总P、总N使用G瓶进行采样。

测总P的水样加H2SO4,使pH≤2; 测总N的水样加H2SO4,,使pH为1到2之间;测大肠菌群的水样加小许Na2S2O3溶液去除余氯,在1到5摄氏度,避光保存。

新疆石河子垦区湿地鸟类的区系组成与群落多样性

新疆石河子垦区湿地鸟类的区系组成与群落多样性
鸟类相对密度 值 RB ∀500 的鸟种 为鹈形目的 普通 鸬 鹚 ( Phalacrocorax carbo ) 、雁 形目 的 绿 头 鸭 ( Anas platyrhynchos ) 、鸥 形 目 的 普 通 燕 鸥 ( Sterna hirundo ) 、雀 形 目的 家 燕 ( Hirundo rustica ) 、树 麻 雀 ( Passer montanus ) 。根据鸟类重要性值, 普通鸬鹚、 苍鹭( Ardea cinerea) 、绿头鸭、家燕、树麻雀等 5 种鸟 的重要性值大于 200。
收稿日期: 2007 09 03 作者简介: 范喜顺( 1963 ) , 男, 博士, 副教授, 从事动物学和动物生态学研究; e mail: fanxish@ 126. com。
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石河子大学学报( 自然科学版)
第 25 卷
1. 2 研究方法
2. 1 鸟类调查方法 2006 年 5 月~ 2007 年 7 月 对两大水库鸟 类共
728石河子大学学报自然科学版第25卷表1石河子湿地鸟类资源及其区系组成种名居留型s分布型p停留月份410分布生境rb值517重要性值203普通鸬鹚phalacrocoraxcarbo水域芦苇地苍鹭ardeacinerea大白鹭casmerodiusalbusto59水域沼泽芦苇地水域沼泽芦苇地262341ro全年15541绿头鸭anasplatyrhynchos赤嘴潜鸭rhodonessarufinarp全年59水域鱼塘沼泽芦苇地水域鱼塘沼泽芦苇地704237sp23819琵嘴鸭anasclypeata绿翅鸭anascreccatp5水域鱼塘沼泽芦苇地水域鱼塘沼泽芦苇地18616sp61010616凤头麦鸡vanellusvanellus环颈行鸟charadriusalexandrinussp510滩涂鱼塘滩涂鱼塘3725sp6108446金眶行鸟charadriusdubius乌脚滨鹬calidristemminckiirp全年103滩涂鱼塘沼泽芦苇地鱼塘29246dp2625红脚鹬tringatotanus反嘴鹬recurvirostraavosettasp59沼泽芦苇地鱼塘滩涂鱼塘沼泽芦苇地36525sp596841黑翅长脚鹬himantopushimantopus红嘴鸥larusridibundussp510滩涂鱼塘沼泽芦苇地水域鱼塘沼泽芦苇地14425sw51031744银鸥larusargentatus普通燕鸥sternahirundosw69水域鱼塘沼泽芦苇地水域鱼塘沼泽芦苇地34653sw61062362白额燕鸥sternaalbifrons渔鸥larusichthyaetus灰斑鸠streptopeliasenegalensis大杜鹃cuculuscanorussp59水域鱼塘沼泽芦苇地水域鱼塘沼泽芦苇地16428sp61012826rp全年49灌丛灌丛居民点农田鱼塘居民点农田7288so92193戴胜upupaepops家燕hirundorustica灰脊鸟令鸟motacillacinerea白脊鸟令鸟motacillaalbasw5987182sw59761233sw59湖边鱼塘农田湖边鱼塘农田20549sw59284178黄头脊鸟令鸟motacillacitreola黄脊鸟令鸟motacillaflavasp59湖边鱼塘农田湖边鱼塘农田23337tp4525920粉红椋鸟sturnusr

蘑菇湖水库水污染防治现状及对策建议

蘑菇湖水库水污染防治现状及对策建议

蘑菇湖水库水污染防治现状及对策建议
王淑虹;刘力辉
【期刊名称】《地下水》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】通过对新疆石河子蘑菇湖水库水污染综合治理进展现状情况进行调查分析,探究水库水质污染存在问题及主要原因,提出水库水污染防治对策和建议。

结果认为:蘑菇河水库属于玛纳斯河流域后大(二)型平原水库,地处石河子市最低位置,受城镇生活废水、工业污水、渔业养殖及周边农田排水影响,属重度营养化劣Ⅴ类水库。

综合水污染治理现状可知其主要污染原因是入库河流水质较差,水库内源污染释放量大及农业面源污染。

建议从严控污染物总量,加强上游养殖和面源污染治理,加强水资源调度、污染治理工程建设及环境监管,从而改善水环境质量。

【总页数】2页(P90-91)
【作者】王淑虹;刘力辉
【作者单位】新疆兵团勘测设计院集团股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】X524
【相关文献】
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2.河南省宿鸭湖水库水污染现状及防治对策
3.宿鸭湖水库水污染现状及其防治对策
4.石头河水库水污染防治现状及对策措施
5.蘑菇湖水库水污染现状及治理对策
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天山北麓典型水库病毒多样性及其中潜在病原体的分析

天山北麓典型水库病毒多样性及其中潜在病原体的分析

第34卷㊀第9期2021年9月环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究ResearchofEnvironmentalSciencesVol.34ꎬNo.9Septemberꎬ2021收稿日期:2020 ̄11 ̄09㊀㊀㊀修订日期:2021 ̄04 ̄19作者简介:张政(1994 ̄)ꎬ男ꎬ河南驻马店人ꎬ1473630098@qq.com.∗责任作者ꎬ马正海(1971 ̄)ꎬ男ꎬ湖北浠水人ꎬ教授ꎬ博士ꎬ主要从事病毒学研究ꎬmzhxju@126.com基金项目:新疆维吾尔自治区区域协同创新专项(上海合作组织科技伙伴计划)项目(No.2017E01022)ꎻ国家自然科学基金项目(No.41761096)SupportedbyXinjiangUygurAutonomousRegionRegionalCooperativeInnovationProject(ShanghaiCooperationOrganizationScienceandTechnologyPartnershipProgram)(No.2017E01022)ꎻNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.41761096)天山北麓典型水库病毒多样性及其中潜在病原体的分析张㊀政1ꎬ常娜娜1ꎬ杜㊀菲1ꎬ地丽胡玛 阿吉1ꎬ张㊀成1ꎬ2ꎬ马正海1∗ꎬ毕玉海1ꎬ21.新疆大学生命科学与技术学院ꎬ新疆生物资源基因工程重点实验室ꎬ新疆乌鲁木齐㊀8300462.中国科学院微生物研究所ꎬ中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室ꎬ北京㊀100101摘要:为了解天山北麓中段水库中病毒多样性及其功能和潜在危害ꎬ选取三屯碑水库(STW)㊁八一水库(BYW)和蘑菇湖水库(MGW)为典型水库进行病毒宏基因组学分析.水库水样经FeCl3絮凝和聚乙二醇(polyethyleneglycolꎬPEG)富集获得浓缩病毒颗粒ꎬ利用病毒宏基因组学方法分析病毒多样性及其功能ꎬ挖掘并分析病原体的基因序列.结果表明:①天山北麓中段典型水库STW㊁BYW和MGW中分别获得病毒序列36784178㊁32434254和30537928条ꎬ形成重叠群15400㊁11894和30771个.②水库病毒分属9科㊁26种ꎬ在科分类阶元上优势病毒均属于有尾噬菌体目(Caudovirales)ꎬBYW和MGW中肌尾噬菌体科(Myoviridae)的相对丰度最高ꎬSTW中长尾噬菌体科(Siphoviridae)的相对丰度最高ꎻ在种分类阶元上ꎬSTW㊁BYW和MGW中相对丰度最高的病毒分别为链霉菌噬菌体(Streptomycesphages)㊁微囊藻噬菌体(Microcystisphages)和欧文氏菌噬菌体(Erwiniaphages).③病毒功能基因分析表明ꎬ噬菌体主要衣壳蛋白和尾蛋白等结构蛋白以及病毒复制和装配相关蛋白编码基因的相对丰度较高.④水库中存在多种植物和动物的致病性病毒ꎬ其中MGW中肠病毒相对丰度较高ꎬ并从中获得了人类手足口病的病原体 柯萨奇病毒A10(CoxsackievirusA10ꎬCV ̄A10)的VP1基因序列ꎬ其与原始株Kowalik序列一致.研究显示:天山北麓中段水库优势病毒均为噬菌体ꎬ病毒复制活跃ꎻ不同水库的病毒群落组成存在差异ꎬ其与周边环境和人类活动等因素相关ꎻ水库中检测出CV ̄A10等致病性病毒ꎬ存在潜在公共卫生风险.关键词:天山北麓ꎻ水库ꎻ病毒宏基因组学ꎻ病毒多样性ꎻ柯萨奇病毒A10中图分类号:X52ꎻR123㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1001 ̄6929(2021)09 ̄2264 ̄09文献标志码:ADOI:10 13198∕j issn 1001 ̄6929 2021 05 01PotentialEtiologicalAgentandDiversityofViralCommunityinReservoirsinNorthernPartofTianshanMountainsZHANGZheng1ꎬCHANGNana1ꎬDUFei1ꎬDILIHUMAAji1ꎬZHANGCheng1ꎬ2ꎬMAZhenghai1∗ꎬBIYuhai1ꎬ21.XinjiangKeyLaboratoryofBiologicalResourcesandGeneticEngineeringꎬCollegeofLifeScienceandTechnologyꎬXinjiangUniversityꎬUrumqi830046ꎬChina2.CASKeyLaboratoryofPathogenicMicrobiologyandImmunologyꎬInstituteofMicrobiologyꎬChineseAcademyofSciencesꎬBeijing100101ꎬChinaAbstract:InordertoinvestigatethediversityꎬfunctionandpotentialharmofviralcommunityinthereservoirsatthemiddlepartoftheNorthernTianshanMountainsꎬSantunbeiReservoir(STW)ꎬBayiReservoir(BYW)andMoguhuReservoir(MGW)wereselectedastypicalreservoirs.ConcentratedvirusparticleswereobtainedfromthereservoirwatersamplesbyFeCl3flocculationandenrichedbypolyethyleneglycol(PEG).Thediversityandfunctionoftheviruseswerethenanalyzedbyviralmetagenomicsꎬandthegeneticsequencesofpathogenswereanalyzed.Theresultsshowedthat:(1)FromthetypicalreservoirsofSTWꎬBYWandMGWatthemiddlepartofNorthernTianshanMountainꎬ36ꎬ784ꎬ178ꎬ32ꎬ434ꎬ254and30ꎬ537ꎬ928viralsequenceswereobtainedꎬand15ꎬ400ꎬ11ꎬ894and30ꎬ771contigswereformedꎬrespectively.(2)Thevirusesfromthereservoirsbelongedto9familiesand26speciesꎬamongwhich3familiesbelongingtoCaudoviraleswerefoundtobethedominantvirusesatthevirusfamilylevel.MyoviridaeshowedahighlyrelativeabundanceinBYWandMGWꎬwhileSiphoviridaeshowedrelativehighabundanceinSTW.AtthespecieslevelꎬStreptomycesphagesꎬMicrocystisphagesandErwiniaphagesexhibitedrelativehighabundanceinSTWꎬBYSandMGWꎬrespectively.(3)Viralgeneanalysis第9期张㊀政等:天山北麓典型水库病毒多样性及其中潜在病原体的分析㊀㊀㊀indicatedthatthegenesrelatedtocapsidproteinandtailproteinaswellasviralreplicationandassemblyshowedrelativelyahighabundance.(4)SeveralpathogensofplantsandanimalswerefoundinthereservoirsꎬamongwhichenterovirusshowedrelativelyabundantinMGWꎬandtheVP1genesequenceofCoxsackievirusA10(CV ̄A10)obtainedwasconsistentwiththeoriginalKowalikstrain.Insummaryꎬbacteriophageswereallthedominantvirusesinthereservoirsꎬandthevirusreplicatedactively.Thecompositionoftheviralcommunitiesindifferentreservoirswasdifferentꎬwhichcouldberelatedtothesurroundingenvironmentandhumanactivities.Theresultsofthisstudyindicatethatthepresenceofpathogenicviruses(CV ̄A10ꎬforinstance)inthereservoirscouldbeapotentialrisktopublichealth.Keywords:northernpartofTianshanMountainꎻreservoirꎻviralmetagenomicsꎻviraldiversityꎻCoxsackievirusA10㊀㊀1989年Bergh等[1]发现ꎬ在湖泊中病毒粒子极为丰富ꎬ达2 5ˑ108mL-1ꎬ该结果引起人们对海洋㊁湖泊㊁河流㊁水库等各类水环境病毒多样性研究的兴趣.人们利用病毒宏基因组学分析发现ꎬ淡水环境中的优势病毒以噬菌体为主[2 ̄4]ꎬ这与噬菌体的宿主菌广泛分布于各类水环境中有关.据报道ꎬ不同水环境中病毒群落组成和优势病毒种类存在差异ꎬ其主要受水质㊁水温㊁污染程度等环境因素ꎬ以及人类工农业活动和野生动物活动等因素影响ꎬ故水环境中病毒群落组成和多样性亦能反映水质状况ꎬ可作为水环境生态质量的评价指标[5 ̄6].天山北麓为冰雪消融及降雨汇集的山溪河流在天山北坡形成的淤积平原ꎬ具有独特的山地 ̄绿洲 ̄荒漠生态系统.其中天山北麓中段位于准噶尔盆地南缘ꎬ东起乌鲁木齐市ꎬ西至乌苏市ꎬ南起前山带ꎬ北至沙漠边缘ꎬ地形总体由南东向北西倾斜ꎬ冰雪消融和降水补给形成乌鲁木齐河㊁玛纳斯河等河流ꎬ该区域是新疆维吾尔自治区工农业最发达和人口最集中的地区[7 ̄9].天山北麓是干旱区山地生态系统和荒漠生态系统的交界地带ꎬ对自然环境敏感ꎬ其中水库等湿地尤为明显ꎬ稳定性和抗干扰性极差[10]ꎬ生物多样性受自然条件和人类活动双重影响而变的极为复杂.该研究选取天山北麓中段位于乌鲁木齐市城区内的三屯碑水库(STW)㊁五家渠市附近的八一水库(BYW)以及石河子市附近的蘑菇湖水库(MGW)作为典型样点ꎬ以病毒宏基因组学方法分析水库病毒群落的组成特征及其功能ꎬ以及其中潜在的致病性病毒ꎬ以期为该区域水库湿地的生态保护和合理化利用提供理论指导和参考依据.1㊀研究方法1 1㊀典型样点概述STW(43ʎ75ᶄN㊁87ʎ61ᶄE)位于乌鲁木齐市南端的综合性游乐园水上乐园内ꎬ紧邻南郊客运站㊁地铁站和公交发车场等大型车流和人流聚集点ꎬ最大库容1 8ˑ106m3ꎬ其水源由附近的乌拉泊水库及红雁池水库供给.BYW(44ʎ17ᶄN㊁87ʎ53ᶄE)属于乌鲁木齐河流域ꎬ南侧及西侧紧靠乌鲁木齐市米东区羊毛工镇ꎬ东侧为甘莫公路ꎬ北靠新疆生产建设兵团102团团部ꎬ距五家渠市24kmꎬ主要承担农业灌溉任务ꎬ正常蓄水位为462mꎬ库容3 0ˑ107m3[11].MGW(44ʎ29ᶄN㊁85ʎ57ᶄE)位于石河子市区西北18km处ꎬ是玛纳斯河流域库容最大的水库ꎬ承担灌溉㊁养殖㊁调洪蓄水和纳污等功能ꎬ水库正常蓄水位为392mꎬ库容1 8ˑ108m3[9].1 2㊀试验材料和试剂1 6μm玻璃微纤维过滤膜购自英国Whatman公司ꎻ0 22μm聚醚砜膜和0 8μm聚碳酸酯膜均购自美国Millipore公司ꎻDNase㊁RNaseⅠ㊁RNaseH㊁Klenowexo ̄酶均购自美国赛默飞世尔有限公司ꎻPrimeScriptTMcDNA第一链合成酶㊁PrimeSTARPCRkit和MiniBESTDNAFragmentPurificationKitVer 4 0均购自大连宝生物公司ꎻQIAampViralRNAMiniKit购于德国凯杰公司.引物FR26RV ̄N(5ᶄ ̄GCCGGAGCTCTGCAGATATCNNNNNN ̄3ᶄ)和FR20RV(5ᶄ ̄GCCGGAGCTCTGCAGATATC ̄3ᶄ)由上海生工生物工程有限公司合成.其他试剂均为国产分析纯.1 3㊀水样采集于2018年10月秋季枯水期末期采集STW㊁BYW和MGW表层水样ꎬ每个水库根据水域结构选6个采样点ꎬ采样点间隔500m以上ꎬ每点采样850mLꎬ之后混合为5000mL水样.样品于-20ħ便携式冰箱保存ꎬ当天运回实验室ꎬ存于-80ħ冰箱备用.1 4㊀病毒颗粒的富集将Millipore快速过滤器与低压真空泵收集瓶连接ꎬ水样首先用1 6μmWhatmanGF∕A玻璃微纤维膜过滤收集滤液ꎬ之后更换孔径为0 22μm的聚醚砜滤膜再次过滤ꎬ收集滤液并向其中加入FeCl3充分混匀(铁离子终浓度达0 1mg∕L)ꎬ室温黑暗条件下处理1hꎬ使病毒颗粒与Fe(OH)3形成絮凝物ꎻ随后用0 8μm聚碳酸酯滤膜过滤ꎬ取出滤膜并剪成细条置于50mL离心管中ꎬ加入5mL病毒重悬缓冲液5622㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第34卷(1mLMgCl2㊁1mLEDTA㊁2mLL ̄抗坏血酸ꎬpH为6 5)ꎬ于4ħ黑暗条件下过夜ꎻ弃去滤膜ꎬ向病毒悬浮液中加入终浓度为17 5g∕L的NaCl以及8%的PEG8000ꎬ充分混匀后于4ħ过夜ꎻ12000g离心40minꎬ弃上清液获得病毒沉淀.1 5㊀病毒核酸提取病毒沉淀重悬于500μLPBSꎬ将重悬液均分4份置于1 5mL离心管ꎬ每管加入7μLTurboDNA酶㊁2μLRNA酶Ⅰ和15μL10ˑDNasereactionbufferꎬ37ħ水浴60minꎻ加入6μL0 5mol∕LEDTAꎬ65ħ水浴10minꎬ终止消化.病毒核酸提取按QIAampViralRNAMiniKit说明书进行ꎬ但在加入AVE病毒裂解液时不添加carrierRNAꎬ以实现病毒DNA和RNA的同步提取[12].1 6㊀病毒基因扩增以上述病毒核酸为模板ꎬFR26RV ̄N为引物ꎬ利用PrimeScriptTMⅡ1stStrandcDNASynthesisKit合成cDNA第一链.之后利用Klenowexo ̄酶合成dscDNAꎬ以病毒dscDNA为模板ꎬ以FR26RV ̄N和FR20RV为引物进行PCR.扩增参数:94ħꎬ3minꎻ94ħꎬ30sꎬ50ħꎬ1minꎬ72ħꎬ1minꎬ35个循环ꎻ72ħꎬ5min.用MiniBESTDNAFragmentPurificationKit纯化PCR产物ꎬ扩增的病毒基因产物在深圳市惠通生物科技有限公司测序.1 7㊀病毒宏基因组学分析经质控获得的病毒序列使用bbmap与NCBInt数据库进行比对ꎬ除去宿主序列ꎻ使用Kraken基于序列不同k ̄mer长度的方法将序列片段与病毒数据库进行比对映射ꎬ剔除占比小于总病毒序列1%的序列ꎬ并对每个样本中的序列进行病毒分类注释ꎻ同时ꎬ用序列拼接软件SPAdes和MEGAHIT将序列组装成重叠群ꎻ使用BlastX对重叠群与Swiss ̄Prot蛋白数据库比对得到的序列进行功能注释.1 8㊀柯萨奇病毒A10(CoxsackievirusA10ꎬCV ̄A10)VP1基因序列分析基于高通量测序数据ꎬ使用SPAdes和MEGAHIT软件对3个水库潜在的致病性病毒做进一步分析ꎬ并对MGW样本中注释为肠道病毒A(EnterovirusA)的多个序列进行组装和拼接ꎬ将获得的CV ̄A10序列与BLATn序列进行比对ꎬ筛选并下载一致性较高和近年流行的CV ̄A10代表性序列.使用ClustalW将获得的CV ̄A10VP1基因序列与下载的参考株序列进行比对ꎬ再通过MEGA7 0软件采用Tamura3 ̄parametermodel参数㊁bootstrap1000构建NJ系统进化树.1 9㊀CV ̄A10VP1抗原表位分析使用DNAstar软件预测CV ̄A10VP1的抗原表位ꎬ以Chou ̄Fasman和Garnier ̄Robson两种方法预测其β ̄转角㊁β ̄折叠和α ̄螺旋等二级结构ꎬ以Kyte ̄Doolittle方法预测其亲水区ꎬ以Emini方法预测其表面可及性区域ꎬ以Karlus ̄Schuk方法预测其柔性区域ꎬ以Jamson ̄Wolf方法分析其抗原指数ꎬ根据文献[13]报道的方法综合分析VP1蛋白上述结构和功能特性ꎬ并预测其抗原表位.2㊀结果与分析2 1㊀病毒宏基因组测序结果概述质控后ꎬ天山北麓中段典型水库STW㊁BYW和MGW中分别获得病毒序列36784178㊁32434254和30537928条ꎬ组装形成重叠群分别为15400个(总长度为14764455bpꎬ平均GC含量为47 03%)㊁11894个(总长度为8394134bpꎬ平均GC含量为48 10%)和30771个(总长度为24237240bpꎬ平均GC含量为48 32%).2 2㊀病毒群落组成与相对丰度分析图1㊀水库病毒在科分类阶元的相对丰度Fig.1Theviralrelativeabundanceofthereservoirsatfamilylevel对各水库水样中病毒群落组成及相对丰度进行分析ꎬ科分类阶元结果(见图1)表明ꎬ3个水库病毒群落组成和优势病毒种类有一定共性ꎬ3个水库中相对丰度最高的优势病毒均属于有尾噬菌体目(Caudovirales)ꎬSTW中长尾噬菌体科(Siphoviridae)的相对丰度达89 7%ꎬBYW和MGW中肌尾噬菌体科(Myoviridae)的相对丰度分别为88 1%和66 0%.同时ꎬ3个水库病毒组成也存在明显差异ꎬSTW病毒6622第9期张㊀政等:天山北麓典型水库病毒多样性及其中潜在病原体的分析㊀㊀㊀多样性较低ꎬ相对丰度较高的3个病毒科均属于噬菌体ꎻ另2个水库病毒种类相对丰富ꎬ除噬菌体占比较高外ꎬ还存在多种宿主病毒ꎬ如藻类DNA病毒科(Phycodnaviridae)㊁感染植物的帚状病毒科(Virgaviridaeꎬ亦称植物杆状病毒科)㊁南方菜豆花叶病毒科(Solemoviridae)以及感染动物的圆环病毒科(Circoviridae)和小RNA病毒科(Picornaviridae)ꎬMGW中尚有7 4%的病毒在科水平无法注释.3个水库病毒在种分类阶元的结果如图2所示ꎬMGW中相对丰度最高的病毒为欧文氏菌噬菌体ErwiniaphagevB_EamM ̄Y2和ErwiniaphageEa35 ̄70ꎬBYW中相对丰度最高的病毒为微囊藻噬菌体MicrocystisphageMaMV ̄DC和MicrocystisvirusMa ̄LMM01ꎬSTW中相对丰度最高的病毒为链霉菌噬菌体StreptomycesphageJay2Jay.此外ꎬ3个水库中的噬菌体还包括气单胞菌属噬菌体(Aeromonasphage)㊁微小噬菌体科的Gokushovirinae㊁泛生菌噬菌体(Pantoeaphage)㊁沙门氏菌病毒(Salmonellavirus)㊁亚硫酸杆菌噬菌体(Sulfitobacterphage)㊁聚球藻噬菌体(Synechococcusphage)㊁浮丝藻噬菌体(Planktothrixphage)和噬蓝藻体(Cyanophage).3个水库中还存在多种宿主病毒ꎬ如感染植物的黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumbergreenmottlemosaicvirus)㊁辣椒轻斑驳病毒(Sowbanemosaicvirus)以及感染动物的类圆环病毒(Circovirus ̄likegenomeDCCV ̄7)和肠病毒(EnterovirusA).2 3㊀病毒功能基因组成与相对丰度分析图2㊀水库病毒在种分类阶元的相对丰度Fig.2Theviralrelativeabundanceofthereservoirsatspecieslevel㊀㊀由图3可见ꎬ3个水库病毒功能基因组成相似ꎬ主要包括病毒结构蛋白基因㊁病毒包装相关基因和病毒复制相关酶的基因.病毒结构蛋白基因包括病毒衣壳蛋白㊁尾蛋白等结构蛋白基因ꎬ其中衣壳蛋白基因相对丰度最高ꎬ在STW㊁MGW和BYW水库中分别达3 8%㊁5 6%和7 2%ꎻ病毒包装相关基因包括末端酶大亚基和内部支架蛋白基因等ꎬ末端酶大亚基在病毒包装中起主要作用ꎬ其基因在BYW㊁STW和MGW水库中的相对丰度分别为2 1%㊁2 8%和4 0%ꎻ病毒复制相关酶基因包括DNA聚合酶㊁解旋酶㊁依赖DNA的RNA聚合酶㊁依赖RNA的RNA聚合酶㊁HNH核酸酶等基因ꎬDNA聚合酶基因在STW㊁BYW和MGW水库中的相对丰度分别为1 5%㊁3 2%和3 3%ꎬ解旋酶基因的相对丰度分别为1 6%㊁2 8%和3 3%.2 4㊀CV ̄A10VP1基因序列分析共获得CV ̄A10序列61条ꎬ得到一段注释为CoxsackievirusA10VP1的序列(简称 XJ201910 ).7622㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第34卷图3㊀病毒功能基因的相对丰度Fig.3TherelativeabundanceoftheviralfunctionalgenesVP1基因系统进化(见图4)显示:除作为外群的肠病图4㊀CV ̄A10VP1基因系统进化树Fig.4PhylogenetictreeofCV ̄A10VP1gene毒CV ̄A12外ꎬCV ̄A10VP1基因形成了6个进化分支ꎬ其中从MGW中获得的XJ201910和原始病毒株Kowalik聚为CladeAꎻCladeB主要包含2008年后从俄罗斯㊁法国㊁西班牙等欧洲国家分离的病毒株ꎻCladeC主要包含2008年前从俄罗斯㊁格鲁吉亚㊁印度等欧亚国家分离的病毒株ꎻCladeD主要为2010年前自我国山东省分离的病毒株ꎻCladeE主要为2008年前自非洲分离的病毒株ꎻCladeF包含2010年后自我国多个地区分离的病毒株.2 5㊀CV ̄A10VP1抗原表位分析经预测ꎬVP1蛋白包含12个β ̄折叠区ꎬ11个β ̄转角穿插其间ꎻVP1蛋白还包含8个亲水性区域㊁7个表面可及性区域㊁11个柔性区域和11个抗原指数较高的区域.综合分析以上潜在抗原表位的结构和功能区ꎬ预测VP1蛋白包含7个抗原表位ꎬ表1展示了7个预测表位的位置㊁序列以及相应区域的结构和功能特征.8622第9期张㊀政等:天山北麓典型水库病毒多样性及其中潜在病原体的分析㊀㊀㊀表1㊀CV ̄A10VP1抗原表位预测Table1ThepredictionofantigenepitopesofCV ̄A10VP1抗原表位在VP1中的位置结构或功能区β ̄转角亲水区可及区柔性区高抗原指数区预测的表位序列56~6155~5851~6556~6151~6651~66SNATDE139~145139~143139~149139~145137~147137~147TTENGEA158~165160~164157~176158~165156~168156~168GAPKPTGR212~221214~221198~228212~221212~223212~223QHPETSNTTY263~269260~270262~297263~269260~272260~272RPIRSQP275~284274~281262~297275~284274~296274~296FPNYDSSKIT286~293 262~297286~293274~296274~296SARDRASI3㊀讨论病毒宏基因组学最早用于研究表层海水ꎬ其中获得的病毒序列65%以上在现有数据库中没有相似的参考序列ꎬ这表明人们还缺乏对水环境中病毒群落的深入了解[14].目前ꎬ病毒宏基因组学在分析各类水环境病毒群落的多样性和功能及其与宿主关系和环境因素相互作用等方面得到了广泛应用[15]ꎬ该研究使用病毒宏基因组学对天山北麓3个典型水库进行分析ꎬ以丰富天山北麓附近湿地的病毒学研究.病毒颗粒的纯化和富集是获得足够核酸开展病毒宏基因组学研究的基础ꎬ超速离心㊁絮凝㊁过滤和PEG沉淀等方法是富集病毒颗粒和弃除宿主核酸的主要方法[16 ̄19].其中FeCl3絮凝已经用于从海水㊁湖泊和库塘水样中富集病毒进行宏基因组学研究[16]ꎬ与超速离心和超滤等方法相比ꎬ其所需水样较少.该研究将FeCl3絮凝和PEG沉淀方法联用ꎬ成功地从5L淡水水样中富集病毒用于病毒宏基因组学研究ꎬ建立了从环境水样中富集病毒的简便高效的方法.研究[4]显示ꎬ淡水环境中的病毒群落多以噬菌体为主ꎬ其与噬菌体的宿主菌在环境中广泛分布有关.笔者研究显示ꎬ在科分类阶元各水库相对丰度最高的病毒均属于有尾噬菌体目ꎬ变形菌㊁拟杆菌和黄杆菌是有尾噬菌体目的主要宿主ꎬ富含以上菌类的江水和富营养淡水中有尾噬菌体的相对丰度较高[19 ̄20].笔者所在课题组前期研究表明ꎬ变形菌㊁拟杆菌和黄杆菌为天山北麓水库中的优势菌ꎬ可作为有尾噬菌体的宿主ꎬ从而促使有尾噬菌体的复制和丰度增加.同时ꎬ不同水库病毒群落的组成存在差异ꎬBYW和MGW中肌尾噬菌体科的相对丰度较高ꎬ其为典型的烈性噬菌体ꎬ拥有广泛的宿主范围[21]ꎬ在温带地区富营养淡水湖中的相对丰度在70%~80%之间[22]ꎻSTW中长尾噬菌体科的相对丰度最高ꎬ其为温和噬菌体ꎬ是土壤中的优势病毒种类[3].因淡水环境中噬菌体宿主组成随水体营养㊁深度㊁位置以及周边环境和人为干扰等因素的影响而变化[23]ꎬ从而影响其中噬菌体的种类和丰度.STW于2018年进行了淤泥清理工程ꎬ此工程可能促使淤泥中适于长尾噬菌体增殖的宿主菌带入水体并大量繁殖ꎬ进而为长尾噬菌体增殖提供了大量宿主.STW和MGW中微小噬菌体的相对丰度在3%以上ꎬ研究[24]显示其可通过周边陆地进入水体中.在种分类阶元上ꎬBYW中相对丰度最高的微囊藻噬菌体MicrocystisphageMaMV ̄DC和MicrocystisvirusMa ̄LMM01属于微小噬菌体科ꎬ这两种噬菌体宿主范围狭窄[25 ̄26]ꎬ而多数微小噬菌体科成员的宿主范围较广[27]ꎬ基于这两种病毒的宿主专一性ꎬ可以推断水库中存在其宿主铜绿微囊藻和裂解微囊藻ꎬ而包括铜绿微囊藻在内的一些微囊藻可产生微囊藻毒素威胁人类健康[28].STW中相对丰度最高的病毒为链霉菌噬菌体StreptomycesphageJay2Jayꎬ该病毒前期自土壤链霉菌lividansJI1326中分离得到[29]ꎬWilloughby[30]曾提出部分链霉菌噬菌体更易感染湖底淤泥中的链霉菌ꎬ笔者结果再次表明STW的清淤工程促使淤泥中的宿主菌及其噬菌体进入水体并大量繁殖.欧文氏菌噬菌体ErwiniaphagevB_EamM ̄Y2和ErwiniaphageEa35 ̄70在MGW中相对丰度较高ꎬ这两种噬菌体均分离自梨树或苹果树下的土壤ꎬ其宿主为造成果树火疫病的欧文氏菌[31 ̄32]ꎬ表明欧文氏菌噬菌体丰度较高与库区农垦活动相关.除上述丰富较高的噬菌体外ꎬ水库水样中还含有一定量的动物和植物病毒ꎬ其中包括多种病原体.BYW中圆环病毒科相对丰度为2 3%ꎬ其包含多种动物病原体[33]ꎬ在种水平检测到Circovirus ̄likegenomeDCCV ̄7.小RNA病毒科在MGW中的相对丰度为1 5%ꎬ该病毒科包括脊髓灰质炎病毒㊁口蹄疫病毒等多种感染人和动物的重要病原体ꎬ在种水平检测到的9622㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第34卷EnterovirusA是人类手足口病(handandmouthdiseaseꎬHFMD)的病原体ꎬ前期已有报道该病毒存在于水环境中并具有潜在公共卫生隐患[34].该研究从病毒宏基因组测序数据中挖掘到多个EnterovirusA基因序列ꎬ并获得了CV ̄A10VP1全长基因序列ꎬCV ̄A10是引发HFMD的主要病原之一ꎬ其在不同地区的分离病毒株存在一定差异[35].分析表明ꎬCV ̄A10VP1基因型与国内其他地区分离的病毒株差异较大(见图4)ꎬ基于二级结构和功能域特征的综合分析预测CV ̄A10VP1蛋白包含7个抗原表位区ꎬ其中275~284和286~293位抗原表位与Zhu等[36]阐述的VP1蛋白在279~283和289位的B细胞抗原表位分布区域存在部分重叠ꎬ以上抗原表位可作为制备CV ̄A10疫苗以及诊断和治疗抗体的候选抗原表位.感染植物的帚状病毒科在MGW中的相对丰度为8 1%ꎬ该病毒科包含烟草花叶病毒属㊁真菌传杆状病毒属等多种病毒[37]ꎬ在种水平检测到感染植物的黄瓜绿斑驳花叶病毒㊁辣椒轻斑病毒和藜草花叶病毒ꎬ这些病毒均为植物的病原体.其中ꎬ烟草花叶病毒属的辣椒轻斑病毒前期已从MGW周边种植的辣椒中分离获得ꎬ其还存在于健康人粪便中[38 ̄39]ꎻ另一植物病毒 南方菜豆花叶病毒在BYW中的相对丰度为1 1%ꎬ南方菜豆花叶病毒自然寄主为菜豆和豇豆ꎬ可导致花叶和斑驳等病害ꎬ在我国被列为检疫对象.研究[40 ̄41]发现ꎬ一些环境水样和污水样品中存在肠病毒㊁心病毒(Cardiovirus)和Cosavirus等致病性病毒ꎬ笔者所在课题组前期在MGW野鸟粪便样品中也分离到H1N1亚型禽流感病毒[42].该研究在水库水样中检测到多种可感染动物㊁植物以及人的致病性病毒ꎬ可能是库区农牧渔业和人类活动以及迁徙候鸟等野生动物活动所致ꎬ其对农牧业和公共卫生也构成了潜在的威胁.天山北麓水库病毒群落的功能基因分析表明ꎬ3个水库中相对丰度最高的基因均为病毒衣壳蛋白基因ꎬ其次为尾蛋白和糖蛋白等结构蛋白基因ꎬ与富含有尾噬菌体的塔拉海洋病毒群落的功能蛋白基因组成一致[43].病毒包装基因以及DNA聚合酶等多种病毒复制相关酶基因的相对丰度均较高ꎬ说明水库病毒群落复制活跃.研究[44]发现ꎬHNH核酸酶促进了噬菌体基因组的复制ꎬ在笔者研究中病毒功能基因分析发现存在HNH核酸酶相关基因ꎬ推测病毒可能处于复制活跃期.综上ꎬ3个水库中富含病毒包装和复制相关蛋白和酶的多种基因ꎬ表明水库病毒群落复制活跃.4㊀结论a)该研究建立了FeCl3絮凝联合PEG沉淀从淡水中富集病毒的方法ꎬ利用病毒宏基因组学方法分析了天山北麓3个典型水库病毒的多样性及其功能.b)天山北麓3个典型水库的病毒群落均以噬菌体为主.在科分类阶元上ꎬBYW和MGW中肌尾噬菌体科的相对丰度最高ꎬSTW中长尾噬菌体科的相对丰度最高.在种分类阶元上ꎬSTW㊁BYW和MGW中相对丰度最高的病毒分别为链霉菌噬菌体㊁微囊藻噬菌体和欧文氏菌噬菌体.不同水库病毒群落组成差异与周边环境和人类活动等因素相关.c)水库病毒功能基因分析表明ꎬ噬菌体主要衣壳蛋白和尾蛋白等结构蛋白基因以及与病毒复制和装配相关蛋白编码基因的相对丰度较高ꎬ说明病毒复制活跃.d)水库中存在多种致病性病毒ꎬ包括感染植物的黄瓜绿斑驳花叶病毒和辣椒轻斑驳病毒ꎬ感染动物的类圆环病毒ꎬ以及感染人的肠病毒等ꎬ其中MGW中肠病毒相对丰度较高ꎬ并从中获得了HFMD的病原体CV ̄A10VP1全长基因ꎬ其与原始株Kowalik序列一致ꎬ说明水库中存在潜在致病性病毒.参考文献(References):[1]㊀BERGHOꎬBØRSHEIMKYꎬBRATBAKGꎬetal.Highabundanceofvirusesfoundinaquaticenvironments[J].Natureꎬ1989ꎬ340(6233):467 ̄468.[2]㊀AGUIRREDꎬLOPEZ ̄BUENOAꎬPEARCEDAꎬetal.BiodiversityanddistributionofpolarfreshwaterDNAviruses[J].ScienceAdvancesꎬ2015ꎬ1(5):e1400127.[3]㊀TIMOFEYSꎬCOLINDLꎬQUINNJPꎬetal.MetagenomiccharacterisationoftheviralcommunityofLoughNeaghꎬthelargestfreshwaterlakeinIreland[J].PlosOneꎬ2016ꎬ11(2):e0150361. 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位 于新疆 塔 城 地 区 沙 湾 县境 内 ,距 石 河 子 市 区 2 6 k m,东经 8 。 2~ 8 。 8 ,北 纬 4 。 5 ~ 4 。 9 , 55 5 5 4 2 4 2 是石 河子 市 的纳污 水库 ,同时又兼 农业 灌溉 石河 子市 大部 分工业 和生 活 废 水 均经 蘑 菇 湖 引 渠 排入 ,
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了比较.共记 录了 4 3种土壤 原生动物 ,6 种共有种 ,污染土壤 中原生动物 相对数 量 少.群 落相似 性分析 表 明,污染
土 壤 与 对 照 土壤 中原 生动 物群 落 结 构极 不相 似 ,混 合 污 水 污 染导 致 土壤 原 生 动 物 群 落 结 构 发 生 较 大 变化 . 关 键 词 :混 合 污 水 ; 土壤 原 生动 物 ;群 落特 征 ;蘑 菇 湖 中 图分 类 号 :Q 9 8 3 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :10 —8 2 0 ) 10 8—4 0 198 X(0 70 —0 30
1 材 料 和 方法
1 1 样点 设置 和采样 .
在新 疆 石 河子 市 蘑菇 湖 附 近设 置 一 污染 样 点 ,
另在 附近选 择 自然环 境条 件类 似 的未 污染 土壤 区设
置对 照样 点. 污染样 点为 造纸 、化 工 、制 革 和乙炔 工业 混合 污水 污染 的土壤 ,主 要污染 物 为汞 、硫化 物和 氨氮 . 在约 4 0m。的样 区 内用 3 O mL不 锈 钢 圆筒 采 样器 采 2 O份 土 样 ,编 号 装 袋 ] . 采 样 时 测 土 55 67
4 p c e a e d n i e , i c u i g c mm o s e is a d h r l tv n mb r f o l r t z a n 3 s e is r i e tf d i n l d n 6 o n p c e , n t e e a i e u e o s i p o o o i c mp u d s wa e p lu i n s i i o o o n e g o l to o l s l w. Th i l rt n e f t e c m m u iy i d c t s t a h r s e smi iy i d x o h o a n t n ia e h t t e e i
W ANG n Do g, NI NG n —h , M A h n — u , M A a — u Yi g z i Z e gx e Ti n y n
( o lg fIi ce c , No t we tNo ma ie st C l e o f S i n e e e rh s r l Un v r i y, L n h u 7 0 7 a z o 3 0 0,Ga s n u。 Ch n ) ia
Ke r s: c y wo d ompo d s wa e; s i pr t z un e g o l o o oa; c ommun t ha a t rs i s M o hu iy c r c e itc ; gu
蘑 菇湖水 库是 全 国大 型 灌 注式 平 原 水 库 之一 ,
新疆石河子市蘑菇湖混合污水污染土壤 中 原生动物 的群落特征

冬 ,宁应 之 ,马 正 学 ,马 天 云
( 西北师 范大学 生命科学学院 ,甘肃 兰州 7 0 7 ) 3 0 0
摘 要 :采 用 “ 非浸没培 齐皿 法”培养 ,对新疆石河子市蘑菇湖混合污水污染土壤厦 对照土壤 中原生动物的群 落进行
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