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垃圾填埋场地下水中生物自修复进程的分子监测
  • 项目名称:垃圾填埋场地下水中生物自修复进程的分子监测
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:20377030
  • 申请代码:B070202
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2004-01-01-2006-12-31
  • 项目负责人:杨虹
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:上海交通大学
  • 批准年度:2003
中文摘要:

垃圾渗滤液对地下水的污染是一个严重的环境问题。地下水生态系统是一个以细菌为主的生物多样性系统,一旦受到污染,细菌利用污染物进行氧化还原反应的生物自修复过程随即开始,原有的细菌种群结构和数量将发生巨大的变化。但到目前为止的研究还未能确切反映垃圾填埋场地下水的生物自修复进程。本研究将以上海老港垃圾填埋场地下水为研究对象,应用16S rDNA 的PCR扩增、DGGE指纹图谱分析、分子克隆测序和种属专一性探针杂交技术并结合水质化学分析,建立分子监测技术平台,监测特征细菌种群结构变化与污染的关系,获得垃圾填埋场地下水中不同特征细菌种群结构的动态分布,反映不同地下水区域的氧化还原反应状态及变化趋势,从而准确预测受污染地下水的微生物自修复进程,为主动生物修复提供必要的数据和信息。同时为正确指导垃圾填埋场的设计和操作运行提供依据,为进一步发展快速方便实用的分子监测试剂盒提供基础。

结论摘要:

上海老港垃圾填埋场建于东海滩涂,其地下水同时受到垃圾渗滤液和海水的双重影响。本课题综合利用多项分子生物学技术并结合水质化学分析和数学分析,对该地下水中生物自修复进程中的微生物变迁进行了分子监测。主要研究结果显示与随时间产生的变化相比,细菌群落结构在空间上的差异更大;嗜盐或适盐性细菌的比例明显高于非海滩垃圾填埋场地下水中的此类菌的比例,显示了海水入侵的显著影响;不同水样中的硫酸盐还原菌(SRB)的多样性和种群结构的差别巨大且能够聚类于不同的污染水平,但沿地下水流方向的SRB分布并未显示出规律性变化,这也是同时受垃圾渗滤液和海水潮汐影响的结果;受垃圾渗滤水和海水双重污染的地下水中的微生物群落结构发生了明显的变迁,地下水中的主要氧化还原过程已经从反硝化为主变为了甲烷化和硫酸盐还原过程为主;不同污染程度的地下水中的主要特征微生物种群不同,存在着不同的主导生物自修复氧化还原反应,且以一种为主、多种并存;对该地下水的不同区域均以分子方法监测了多个时间点的氧化还原状态和趋势(即生物自修复进程),是对其它监测方法的有效补充,可为主动生物修复和垃圾填埋场的操作等提供更多指导。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
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