近日，雙良環(huán)境與南京市生態(tài)環(huán)境保護科學(xué)研究院、南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、南京工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院在《污染防治技術(shù)》上發(fā)表了題為“石墨烯/TiO2功能材料對水體菌藻群落結(jié)構(gòu)的影響研究”的論文。該論文被江蘇省環(huán)境科學(xué)學(xué)會評為“2023年江蘇省環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)交流會”優(yōu)秀宣讀論文。
《污染防治技術(shù)》期刊
摘要
為探尋石墨烯/TiO2功能材料對環(huán)境水體中菌藻群落結(jié)構(gòu)的影響，在戶外設(shè)置了環(huán)境水體培養(yǎng)實驗，定量測定了藻類、細菌的種類和數(shù)量，分析了其群落結(jié)構(gòu)和生物多樣性變化。經(jīng)過28天實驗，結(jié)果表明：功能材料對藻類、細菌數(shù)量均有顯著抑制作用,其中抑藻作用高達95%,但藻類多樣性表現(xiàn)為增加。采用宏基因組測序法研究了水體中細菌群落結(jié)構(gòu)的變化,結(jié)果顯示功能材料對水體中細菌有選擇性抑制效應(yīng),可顯著地改變細菌的種類組成；細菌代謝功能基因豐度分析亦支持了石墨烯/TiO2功能材料對細菌繁殖相關(guān)過程的顯著抑制作用。數(shù)據(jù)結(jié)果綜合證實了功能材料可通過改變水體浮游生物的組成，調(diào)控水體生態(tài)環(huán)境。
主要結(jié)論
01石墨烯/TiO2功能材料對水體中的藻類和細菌的總體生物量有顯著的抑制作用,對藻類的生長量產(chǎn)生了86.4%的抑制，從藻種門類分析可見，藻類多樣性卻顯著增加了;對細菌的生長產(chǎn)生了近95%的抑制作用。
02石墨烯/TiO2功能材料對水體中不同的細菌有不同的抑制效應(yīng),實驗結(jié)果顯示，A.aurantiac和Flectobacillus major 的數(shù)量增加了，而Verrucomicrobia bacterium 和 Bacteroidetes bacteri 的數(shù)量減少了。在光催化材料作用下，微生物種群組成會發(fā)生顯著地改變,原有的745個物種消失了，但是卻出現(xiàn)了593個新物種，在代謝通路Pathway-13中發(fā)現(xiàn)，實驗組中氨酰tRNA合成（AminoacyltRNA_biosynthesis）、鞭毛組裝（Flagellar assembly）相關(guān)基因豐度顯著降低,說明光催化功能材料抑制了細菌繁殖的相關(guān)過程。
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