纳米金、银对氨氧化细菌及其氨氧化作用的影响.pdf

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1、中国环境科学2014，34(3)：705-712ChinaEnvironmentalScience纳米金、银对氨氧化细菌及其氨氧化作用的影响陈铮，罗专溪*，7口J政，颜昌宙(中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室，福建厦门361021)摘要：为明晰纳米金、银对环境中氨氧化细菌(AOB)的氨氧化作用影响机制，本文通过对驯化培养河口湿地表层沉积物所得到的氨氧化细菌(AOB)富集培养物进行纳米材料不同浓度的处理试验，测定氨氮、亚硝氮浓度和氨氧化速率的变化特征，并利用PCR-DGGE分子指纹图谱技术和qPCR

2、方法分析不同试验中AOB的多样性与丰度信息，确定纳米金、银对氨氧化速率、氨氧化细菌多样性与丰度的影响规律．结果表明，纳米银对环境中氨氮的转化具有浓度抑制效应，随着浓度增加，氨氧化平均速率越低，氨氮转化越少．纳米银处理之间的氨氧化平均速率同氨氧化细菌(AOB)I~香农与辛普森多样性指数、amoA基因丰度存在显著正相关关系．因而纳米银对环境中氨氧化作用的抑制效应主要通过其杀菌能力影响了氨氧化菌的多样性和丰度而起作用．纳米金氨氧化平均速率则和AOB的多样性指数以及amoA基因丰度均无显著相关．纳米金对氨氧化细菌、氨氧

3、化速率却不呈现浓度抑制效应，甚至出现略微促进氨氧化作用的趋势．DNA测序结果发现实验的氨氧化细菌都属于13-Proteobacteria，同Nitrosospira、Nitrosomona$亲性较近，环境中的氨氧化微生物种类复杂，环境条件多变．不同纳米材料是如何影响氨氧化微生物进而影响氨氧化作用，仍需进行深入研究．关键词：纳米材料；氨氧化：群落结构；丰度；氮循环中图分类号：X799文献标识码：A文章编号：1000—6923(2014)03—0705—08Efectsofsilverandgoldnanopart

4、iclesonammonia·oxidizingbacteriaanditsammoxidation．CHENZheng，LUOZhuan—xi。，QIUZhao—zheng，YANChang-zhou(KeyLaboratoryofUrbanEnvironmentalandHealth，InstituteofUrbanEnvironment，ChineseAcademyofSciences，Xiamen361021，China)．ChinaEnvironmentalScience，2014，34(3)：705

5、-712Abstract：Inordertounderstandtheefectsofsilverandgoldnanoparticles(nano—·silverandnano·-gold)onammoxidationintheenvironmentanditsmechanismsinvolved，theAOB(ammonia—oxidizingbacteria)enrichmentcultures，fromsurfacesedimentsinJiulongRivet"estuarywetlandinF@an

6、Province．China．wereinoculatedinmediawithdiferentconcentrationsofnano-silverandnano-gold．Thenthechaagesofammoniumnitrogenandnitritenitrogenconcentrations，andtheammoxidationrateweremeasured，andtheAOB9iodiversityandabundancewereanalyzedusingthemethodsofmolecula

7、rfingerprinttechnologyofPCR-DGGEandqPCR．Resultsshowedthatnano-silversignificantlyinhibitedammoxidationintheenvironment，ofwhichtheaveragemnmoxidationrateandthetransformationofammoniumnitrogendecreasedwithincreasingnano—silverconcentration．Interestingly,theave

8、rageammoxidationratewassignificantlycorrelatedtoAOBdiversityindices(ShannonindexandSimpsonindex)andAOBabundance．Obviously,theammoxidationinhibitionresultedprimarilyfromtheredu·ztionofAOBbiodiver