香溪河消落带狗牙根附生生物膜的形成及其重金属富集特征

作     者：张俊杰 肖梦婷 胡爽 李争艳 刘婷 李鑫怡 黄应平 席颖 胥焘 ZHANG Junjie;XIAO Mengting;HU Shuang;LI Zhengyan;LIU Ting;LI Xinyi;HUANG Yingping;XI Ying;XU Tao

作者机构：三峡大学三峡库区生态环境教育部工程研究中心湖北宜昌443002 三峡大学生物与制药学院湖北宜昌443002 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 宜昌市三峡植物园管理处湖北宜昌443002 

出 版 物：《武汉大学学报（理学版）》 (Journal of Wuhan University:Natural Science Edition)

年 卷 期：2024年第70卷第1期

页      面：109-119页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金(42177397 42107441) 

主　　题：消落带 狗牙根 生物膜 重金属 

摘      要：通过挂瓶实验模拟消落带淹水期不同水深(水面下0.2、5、10 m)狗牙根附生生物膜的形成过程,通过野外采集消落带淹水期不同水位(175、165、155 m)狗牙根附生生物膜,研究了三峡库区香溪河消落带狗牙根附生生物膜的组成、特征及其对4种重金属(Cr、Cu、Pb和Cd)的富集特征。结果显示,0.2~10 m淹水深度下,狗牙根表面在淹水后7 d内附着生物膜,在28 d内形成,不同淹水深度导致的光照差异是影响生物膜形成的关键因素;淹水期狗牙根生物膜相对生物量(RB)、叶绿素(Chl)和胞外聚合物(EPS)平均含量分别为1112.05±651.02、0.81±0.45、22.47±9.35 mg/g,最终在狗牙根表面形成约1.1倍湿质量的生物膜。狗牙根生物膜中Cr、Cu、Pb和Cd平均含量分别为74.94±17.18、20.46±2.61、14.25±3.08、0.57±0.10 mg/kg,为香溪河水体同类重金属含量的18000倍以上;单位面积狗牙根生物膜对Cr、Cu、Pb和Cd的富集量分别达到23.08、5.78、4.02、0.16 mg/m^(2),与全国同类重金属平均大气沉降通量相比,Cr含量相近,Cu、Pb和Cd含量约是1/4。香溪河消落带淹水期间,狗牙根表面形成了与其生物量相当的生物膜,并富集了水体中的重金属,而消落带落干后,生物膜脱落进入土壤,可能成为消落带重金属污染的一个重要来源。