新型基质对生物膜微生物数量和酶活性的影响

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马恒轶, 葛利云, 吴灵萍, 邓欢欢. 新型基质对生物膜微生物数量和酶活性的影响[J]. 浙江农业科学, 2018,59(2):200-202 复制到剪切板

doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20180212
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新型基质对生物膜微生物数量和酶活性的影响

马恒轶, 葛利云, 吴灵萍, 邓欢欢^*

温州医科大学公共卫生与管理学院,浙江温州 325035

邓欢欢(1979—),男,湖北荆门人,副教授,博士,研究方向为环境工程,E-mail:now57@163.com。

作者简介:马恒轶(1988—),男,山东临沂人,硕士研究生,研究方向为环境生态修复,E-mail:294601072@qq.com。

基金项目: 国家自然科学基金(51108351,51108350); 浙江省自然科学基金(LY14D060009,LY17E090006); 温州市科技局项目(S20140034,S20140036)

摘要

为了探究新型人工基质能否对水体微环境起到改善作用,对同一河段中种植植物的新型人工基质、新型人工基质和石头基质上生物膜磷酸酶、脲酶和脱氢酶活性及微生物总数进行测定。结果表明,微生物数量在秋季最高,磷酸酶和脲酶活性在秋季最高,而脱氢酶活性夏季最高、秋季最低。在同一季节,3种酶活性都表现出种植植物的新型人工基质>新型人工基质>石头基质的趋势,微生物数量的变化趋势也与此一致。新型人工基质相对石头基质显著提高了生物膜上的微生物总数和磷酸酶、脲酶和脱氢酶活性。

关键词: 基质; 水环境; 污染治理

中图分类号:X52 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2018)02-0200-03

随着城市的发展, 城区河流护堤岸坡因水土保持等功能需求普遍采用硬质化护砌, 切断了水体与陆地间的物质、能量及信息交流, 绿色植物和微生物失去了生存空间, 造成生物多样性降低、生态系统瓦解破碎^[1]。由于城市河道独特的历史形成原因和现状, 对于城市河流的修复, 若完全重建代价太大, 而如果进行合理的改造, 城市河道也能够提供适当的生物栖息地, 可行的办法之一是在保留原有水工结构基础上增加一些人工措施来调整栖息地, 如美国应用较多的抛石及碎石护岸、日本的石笼和鱼巢砖, 以及欧洲开发的生态浮床^[2]。本研究引入一种新型人工基质, 系聚氯乙烯或聚丙烯经乱丝热熔相互搭接, 再经模具挤压成型的三维网状材料, 以温州医科大学环校河为研究对象, 通过测定、比较新型人工基质和石岸基质夏(6月)、秋(9月)、冬(12月)3季生物膜上的磷酸酶、脲酶、脱氢酶活性和微生物总数量, 来验证新型人工基质的效用。现将试验结果总结报道如下。

1 材料与方法

1.1 处理设计

设定3个试验点:分别使用种植植物的新型人工基质(A)、新型人工基质(B)、石头基质(C)。其中, 在A、B两点上分别悬挂一定数量提前切好的小块方形基质, C点悬挂若干量的鹅卵石。

1.2 样品采集

分别在A、B、C点捞取布设的基质块和石块, 用蒸馏水洗去表面附着的非生物杂质, 放入烧杯中, 加入约400 mL蒸馏水, 采用物理法使表面生物膜剥落。超声处理15 min(超声频率50 Hz), 将溶液转移到1 000 mL锥形瓶中, 加入适量微型玻璃珠, 充分振荡15 min, 得到均匀的生物膜混合液, 以此作为生物膜样品进行测定^[3], 每个样点做3个平行。

1.3 指标测定

1.3.1 微生物总数

取生物膜混合液样品1 mL, 经100倍梯度稀释, 然后用无颗粒甲醛进行固定(终浓度2%), 固定后的样品用无菌超纯水进行5~10倍(视不同样品而定)稀释。取10 mL稀释液超声波振荡10 min, 加入100 μ L浓度为100 μ g· mL^-1的DAPI(4, 6-diamidino-2-phenylindole, Sigma, USA)静置染色10 min, 然后用手持式手动泵(MityVac, USA)以< 1.33 kPa的真空压将染色后的样品过滤至黑背景聚碳酸滤膜(孔径0.22 μ m, 直径25 mm, PoretiesTM, USA)上, 滴1滴无荧光镜油, 至荧光显微镜下观察计数。每个样品观察20个视野^[4], 计数公式如下:

n= $\begin{matrix} \frac{N \times A \times S_{1}}{S_{2} \times V} \end{matrix}$ 。

式中, n表示微生物丰富度(个· mL^-1), N表示样品稀释倍数, A表示所有视野中细菌的平均数(个), S₁表示滤膜的有效过滤面积(μ m²), S₂表示视野面积(μ m²), V表示过滤水样体积(mL)。将得到的微生物丰富度(n)乘以400, 再除以基质或者石块的总表面积, 得到单位面积基质或者石块的微生物个数。

1.3.2 磷酸酶活性

基质磷酸酶活性的测定采用磷酸苯二钠法^[5]:取10 mL生物膜悬液离心后弃去上清液, 用1 mL蒸馏水悬浮于150 mL锥形瓶中。加入2.5 mL甲苯, 振荡15 min后, 加入20 mL 0.5%的磷酸苯二钠(pH值7.0)溶液, 37 ℃水浴培养24 h。培养结束后, 加入100 mL 0.3%铝钾矾溶液, 过滤。取5 mL滤液, 加入5 mL硼酸缓冲液和4滴氯代溴苯醌亚胺试剂, 摇匀显色。静置30 min后, 于波长660 nm处比色测定, 换算出酚量。以1 g生物膜每24 h释放出酚的量表示酶活性。

1.3.3 脲酶活性

基质脲酶活性的测定采用奈氏比色法^[5]:取10 mL生物膜溶液离心之后弃去上清液, 用1 mL蒸馏水浓缩, 置于50 mL离心管中。加入10 mL pH 值6.7磷酸缓冲液及0.5 mL甲苯, 混合处理15 min后, 加入10 mL 10%尿素溶液, 37 ℃水浴培养48 h。培养结束后, 取出加入20 mL 1 mol· L^-1 KCl溶液, 充分摇匀10 min。将悬液用致密滤纸过滤, 吸取经过稀释的滤液1 mL, 加入1 mL 25%酒石酸钾钠、0.8 mL纳氏试剂进行显色。静置10 min后, 以空白为对照, 在波长460 nm处比色测定。以1 g生物膜每48 h释放出氨的量表示酶活性。

1.3.4 脱氢酶活性

基质脱氢酶活性测定采用TTC-脱氢酶测定法^[6]:取10 mL生物膜悬液, 4 000 r· min^-1离心5 min, 浓缩成2 mL制备液, 弃去上清液, 用1 mL蒸馏水浓缩于15 mL离心管中, 依次加入Tris-HCl缓冲液、0.1 mol· L^-1葡萄糖溶液、0.5%TTC各2 mL, 37 ℃恒温水浴培养6 h。取出, 加2滴浓硫酸终止反应, 准确加入5 mL甲苯, 振荡摇匀, 4 000 r· min^-1离心5 min, 取有机溶剂层比色。在上述条件下, 以l h产生1 μ g三苯基甲臜(TF)的量作为1个酶活力单位。

1.4 数据分析

在Excel 2007上整理数据, 利用SPSS 22.0进行双因素方差分析, 利用Graphpad Prism 5.0绘图。

2 结果与分析

2.1 微生物数量

在淡水生态系统中, 浮游细菌的丰富度、生物量及浮游细菌种群的基因多样性均表现出随时间变化的特征^{[7, 8]}。在对瑞士和法国境内的3个高山湖泊细菌丰度的研究中发现, 异养细菌爆发期均出现在秋季^[9]。本试验结果同样显示, 各试验点的微生物数量均以秋季最高(表1)。双因素方差分析结果显示, 不同基质及不同季节对试验结果有极显著(P< 0.01)影响。不分季节, 各试验点的微生物数量均表现为种植植物的新型人工基质(A)> 新型人工基质(B)> 石头基质(C)。说明新型人工基质相较石头基质可以更有效地富集水体中的微生物, 为微生物提供更加适合的生存环境。陈永华等^[10]证明, 植物根系生长环境越好, 根系附近微生物的生存环境也越适宜, 微生物的数量越多。这与本试验中种植植物的新型人工基质的微生物数量最多的结果一致。

表1 各试验点不同季节的微生物数量10⁷ cm^-2

2.2 基质酶活

2.2.1 磷酸酶活性

磷酸酶是一种能够将对应底物去磷酸化的酶, 即通过水解磷酸单酯将底物分子上的磷酸基团除去, 并生成磷酸根离子和自由羟基, 是一种普遍存在于多种生物体中的酶^[11]。双因素方差分析结果显示, 不同基质及不同季节对生物膜磷酸酶活性分别有显著(P< 0.05)与极显著(P< 0.01)影响。整体来看(表2), 磷酸酶活性以秋季最高, 冬季最低。在同一季节, 不同试验点生物膜上的磷酸酶活性均表现为种植植物的新型人工基质(A)> 新型人工基质(B)> 石头基质(C), 与微生物数量的变化规律一致。

表2 各试验点不同季节的磷酸酶活性mg· g^-1· d^-1

2.2.2 脲酶活性

脲酶是一种酰胺酶, 以尿素为底物, 酶促水解有机物分子中的肽键, 使之转化为NH₃、CO₂和H₂O, 广泛分布于细菌、真菌和高等植物中^[12], 其活性与基质中的微生物量、有机质含量、氮含量呈正相关^[1]。双因素方差分析结果显示, 不同基质及不同季节对生物膜磷酸酶活性有显著(P< 0.05)影响。与不同试验点不同季节磷酸酶的活性变化相似, 脲酶活性同样以秋季最高(表3), 在同一季节, 不同试验点生物膜上的脲酶活性均表现为种植植物的新型人工基质(A)> 新型人工基质(B)> 石头基质(C), 与微生物数量的变化规律一致。但与磷酸酶不同的是, 冬季脲酶活性要高于夏季。这主要与脲酶的反应方式有关:冬季植物茎叶部分枯萎, 进入微生物系统, 为系统增加了尿素来源, 从而导致相关微生物大量繁殖, 脲酶活性因而增加^[11]。

表3 各试验点不同季节的脲酶活性mg· g^-1· d^-1

2.2.3 脱氢酶活性

脱氢酶是氧化过程中作用在代谢物上的第一个酶, 其活性在很大程度上反映了活性微生物的数量以及生物体的活性状态, 能直接表示生物细胞对其基质的降解能力^[13]。双因素方差分析结果显示, 不同基质及不同季节对生物膜脱氢酶活性分别有显著(P< 0.05)与极显著(P< 0.01)影响。整体来看(表4), 不同试验点生物膜上的脱氢酶活性均表现为种植植物的新型人工基质(A)> 新型人工基质(B)> 石头基质(C), 与微生物数量的变化规律一致。但与磷酸酶和脲酶不同的是, 脱氢酶活性在夏季最高、秋季最低。这是因为:在6月, 生命活动相对旺盛, 脱氢酶需要大量地转化有机质为系统提供生命元素; 在12月, 由于系统中植物枯落, 腐殖质大量增加, 脱氢酶需提高活性以加快转化有机质。这与周巧红等^[14]的研究结果一致。

表4 各试验点不同季节的脱氢酶活性μ g· g^-1· h^-1

3 小结

本研究对同一河段中种植植物的新型人工基质、新型人工基质和石头基质上生物膜磷酸酶、脲酶和脱氢酶活性及微生物总数进行测定。结果表明, 微生物数量在秋季最高, 磷酸酶和脲酶活性在秋季最高, 而脱氢酶活性在夏季最高、秋季最低。在同一季节, 3种酶活性都表现出种植植物的新型人工基质> 新型人工基质> 石头基质的趋势, 微生物数量的变化趋势也与此一致。说明新型人工基质可以为微生物提供更多的生存场所和更好的生存环境。在新型人工基质上种植植物后, 植物根系的生长可为微生物生存提供营养, 进一步提高微生物数量。受此影响, 酶活性也相应增强, 从而更好地起到净化水质的作用。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献:

文献选项

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[4]	吴睿, 张晓松, 戴江玉, 等. 3种人工载体净化富营养化水体能力的比较[J]. 湖泊科学, 2014, 26(5): 682-690. [本文引用:1]
[5]	崔伟, 张勇, 黄民生. 复合垂直流人工湿地脲酶和磷酸酶活性与黑臭河水净化效果[J]. 安徽农业科学, 2011, 39(8): 8016-8018. [本文引用:2]
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2009

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吴义锋, 吕锡武, 仲兆平, 等. 河渠特定生态岸坡基质酶活性及细菌种群的动态特征[J]. 化工学报, 2009, 60(11): 2897-2902.

... 随着城市的发展,城区河流护堤岸坡因水土保持等功能需求普遍采用硬质化护砌,切断了水体与陆地间的物质、能量及信息交流,绿色植物和微生物失去了生存空间,造成生物多样性降低、生态系统瓦解破碎^[1] ...

... 脲酶是一种酰胺酶,以尿素为底物,酶促水解有机物分子中的肽键,使之转化为NH₃、CO₂和H₂O,广泛分布于细菌、真菌和高等植物中^[12],其活性与基质中的微生物量、有机质含量、氮含量呈正相关^[1] ...

2012

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... 由于城市河道独特的历史形成原因和现状,对于城市河流的修复,若完全重建代价太大,而如果进行合理的改造,城市河道也能够提供适当的生物栖息地,可行的办法之一是在保留原有水工结构基础上增加一些人工措施来调整栖息地,如美国应用较多的抛石及碎石护岸、日本的石笼和鱼巢砖,以及欧洲开发的生态浮床^[2] ...

2009

0.0

刘云根, 王海峰. 物化法测量管道生物膜生物量的实验研究[J]. 污染防治技术, 2009, 22(3): 23-26.

... 超声处理15 min(超声频率50 Hz),将溶液转移到1 000 mL锥形瓶中,加入适量微型玻璃珠,充分振荡15 min,得到均匀的生物膜混合液,以此作为生物膜样品进行测定^[3],每个样点做3个平行 ...

2014

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吴睿, 张晓松, 戴江玉, 等. 3种人工载体净化富营养化水体能力的比较[J]. 湖泊科学, 2014, 26(5): 682-690.

... 每个样品观察20个视野^[4],计数公式如下: ...

2011

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崔伟, 张勇, 黄民生. 复合垂直流人工湿地脲酶和磷酸酶活性与黑臭河水净化效果[J]. 安徽农业科学, 2011, 39(8): 8016-8018.

[目的]研究复合垂直流人工湿地脲酶和磷酸酶活性与黑臭河水的净化效果.[方法]以蜂巢石和软性填料为基质,通过构建生物栅复合垂直流人工湿地系统强化处理黑臭河水,并测定人工湿地不同功能区中2种填料的脲酶和磷酸酶活性,研究2种填料在不同功能区的挂膜性能.[结果]软性填料生物膜上的脲酶和磷酸酶活性显著高于蜂巢石填料生物膜上的活性,说明选择软性填料更利于生物膜的生长;脲酶活性与总氮的去除率显著相关,而磷酸酶活性与总磷的去除率相关性不显著.[结论]该研究结果为利用脲酶和磷酸酶活性作为评价黑臭河水净化效果和挑选合适的填料提供了依据.

... 基质磷酸酶活性的测定采用磷酸苯二钠法^[5]:取10 mL生物膜悬液离心后弃去上清液,用1 mL蒸馏水悬浮于150 mL锥形瓶中 ...

... 基质脲酶活性的测定采用奈氏比色法^[5]:取10 mL生物膜溶液离心之后弃去上清液,用1 mL蒸馏水浓缩,置于50 mL离心管中 ...

1995

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周春生, 尹军, 孟琳, 等. TTC-脱氢酶活性检测方法的研究[J]. 吉林建筑工程学院学报, 1995 (1): 1-13.

... 基质脱氢酶活性测定采用TTC-脱氢酶测定法^[6]:取10 mL生物膜悬液,4 000 r#cod#x000b7 ...

2004

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... 1 微生物数量在淡水生态系统中,浮游细菌的丰富度、生物量及浮游细菌种群的基因多样性均表现出随时间变化的特征^[7,8] ...

2008

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... 1 微生物数量在淡水生态系统中,浮游细菌的丰富度、生物量及浮游细菌种群的基因多样性均表现出随时间变化的特征^[7,8] ...

2009

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... 在对瑞士和法国境内的3个高山湖泊细菌丰度的研究中发现,异养细菌爆发期均出现在秋季^[9] ...

2009

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陈永华, 吴晓芙, 何钢, 等. 人工湿地污水处理系统中的植物效应与基质酶活性[J]. 生态学报, 2009, 29(11): 6051-6058.

In order to investigate the function and mechanism of the plants in constructed wetlands used for municipal sewage treatment, a pilot vertical\|flow wetland consisting of three sequenced cells (A, B and C) was established using Scirpus validus, Cyperus alternifolius, Canna indica, and Phragmites australis as the testing plant species. The results obtained from the study showed that the treatment efficiency in terms of average pollutant removal per unit area was consistently higher in A, B and C cells with plants than in relevant control cells without plants. In comparison, the increased amount of pollutant removal accounted for by the plant effect in A, B and C series was, respectively, 43.52 g/(m2?d), 20.38 g/(m2?d) and 30.94 g/(m2?d) for CODCr; 13.14 g/(m2?d)，28.61 g/(m2?d) and 6.97 g/(m2?d) for TN; and 1.2 g/(m2?d)，0.66 g/(m2?d) and 0.06 g/(m2?d) for TP. From cells A to C, the root activity increased while the height of plants, length of plant leaves, dry matter of plant growth increment, amount of N and P uptake and the content of peroxide enzyme all decreased significantly with the gradually decreased pollutant concentrations in the influent. The enzyme activity in the filler layers was low in the control and was significantly enhanced in the cells with plants, with a general increasing trend towards increasing root activity.

为了解植物在湿地污水净化系统中的作用与机理，构建了A\|B\|C三级串连垂直流人工湿地系统，并选择水葱（Scirpus validus）风车草（Cyperus alternifolius）、美人蕉（Canna indica）、和芦苇（Phragmites australis）作为测试植物，进行了生活污水处理试验。结果表明，系统中有植物单元单位面积污染物的去除量均高于无植物对照单元。与对照相比，在A、B、C三级系统中由植物效应产生的CODCr去除增量分别为43.52 g/(m2?d)，20.38 g/(m2?d)，30.94 g/(m2?d)；TN去除增量为13.14 g/(m2?d)，2861 g/(m2?d)，6.97 g/(m2?d)；TP去除增量为1.2 g/(m2?d)，0.66 g/(m2?d)，0.06 g/(m2?d)。从A到C级，污水中污质浓度递减，呈现根系活力显著增强，而植物生长量、过氧化物酶含量、生长量与氮磷积累量等显著下降趋势。基质酶活性在对照单元中较低，在有植物单元中，基质酶活性明显增大并与根系活力成正相关。

... 陈永华等^[10]证明,植物根系生长环境越好, 根系附近微生物的生存环境也越适宜, 微生物的数量越多 ...

2011

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鲍家华, 张增胜, 刘振鸿, 等. 强化生态浮床中酶活性变化与净化效果的相关性分析研究[J]. 水处理技术, 2011, 37(1): 103-107.

... 磷酸酶是一种能够将对应底物去磷酸化的酶,即通过水解磷酸单酯将底物分子上的磷酸基团除去,并生成磷酸根离子和自由羟基,是一种普遍存在于多种生物体中的酶^[11] ...

... 这主要与脲酶的反应方式有关:冬季植物茎叶部分枯萎,进入微生物系统,为系统增加了尿素来源,从而导致相关微生物大量繁殖,脲酶活性因而增加^[11] ...

2014

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吴银娟. UVB增强对人工湿地基质和植物酶活性影响研究[D]. 南京: 南京信息工程大学, 2014.

目前全球臭氧层遭到破坏引起到达地球表面的UV-B增强,而UV-B增强对陆生生态系统和水生生态系统造成了不良影响。湿地生态系统介于陆生生态系统和水生生态系统之间,其具有该两种生态系统的特性,也亦有其自身的特点。人工湿地生态系统是人为建造的用于污水处理的生态系统,其利用基质、微生物和植物(动物)的协同作用实现对污水的高效净化,因其具有低成本、低运行费用、管理方便等特点从而被广泛应用。本文通过人工控制UV-B强度,研究UV-B增强下人工湿地中植物和微生物的变化及其对净化能力的影响,获得以下主要结论： (1)在表面流和垂直流人工湿地中,UV-B的增强会抑制细菌、真菌和放线菌的总数量,细菌对UV-B强度的变化相较于真菌和放线菌更加敏感。在表面流和垂直流人工湿地中,随着UV-B辐射增强,基质中的过氧化氢酶和蔗糖酶有不同程度的降低,在UV-B辐射增强10%和20%的条件下,表面流人工湿地中的过氧化氢酶分别(平均)降低了23.3%和51.3%,同样地,蔗糖酶也分别降低了10.8%和17.7%；然而脲酶和纤维素酶有所升高,在UV-B辐射增强10%和20%的条件下,表面流人工湿地中的脲酶分别(平均)升高了62.9%和95.2%,同样地,纤维素酶也分别升高了19.1%和38.8%,在UV-B辐射增强10%的条件下,垂直流人工湿地中的过氧化氢酶和蔗糖酶分别(平均)降低了14.9%和20.2%,脲酶和纤维素酶分别(平均)升高了53.4%和27.4%。 (2)UV-B辐射增强会使表面流和垂直流这两种人工湿地中植物的叶绿素含量明显降低,且不同植物的叶绿素受UV-B辐射影响的程度不同。在春季,UV-B辐射增强10%和20%的条件下,表面流人工湿地中的美人蕉、香蒲、芦苇的叶绿素含量分别降低了16%、19.4%、22.5%和31.7%、44.6%、51%；在UV-B辐射增强10%的条件下,垂直流人工湿地中的美人蕉、香蒲、芦苇的叶绿素含量分别降低了21.6%、22.6%、17.1%。 (3)UV-B辐射增强对植物的丙二醛含量产生影响。在春季,UV-B辐射增强10%和20%的条件下,表面流人工湿地中的美人蕉、香蒲、芦苇的丙二醛含量分别增高了31.7%、11%、26.3%和78.7%、25.7%、42.6%；在UV-B辐射增强10%的条件下,垂直流人工湿地中的美人蕉、香蒲、芦苇的丙二醛含量分别增高了47.2%、9.8%、45.1%。 (4)表面流和垂直流人工湿地中的植物为了适应UV-B辐射的机理,尽量消除或抵御UV-B辐射的伤害,过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性都有所增高。在春季,UV-B辐射增强10%和20%的条件下,表面流人工湿地中的美人蕉、香蒲、芦苇的过氧化氢酶活性分别增高了7.1%、26.5%、7.1%和14%、37%、20.9%；过氧化物酶活性分别增高了11.5%、20%、9.1%和23.1%、50%、27.3%；超氧化物歧化酶活性分别增高了6.7%、4.7%、16.8%和20.9%、32.7%、37.8%。在UV-B辐射增强10%的条件下,垂直流人工湿地中的美人蕉、香蒲、芦苇的过氧化氢酶活性也分别增高了12.6%、19.5%、29.9%；过氧化物酶活性分别增高了33.3%、37.5%、21.1%；超氧化物歧化酶活性分别增高了13.1%、63.8%、18%。 (5)UV-B的增强会抑制表面流人工湿地和垂直流人工湿地中美人蕉、香蒲、芦苇对氮、磷的吸收,且不同的人工湿地类型中美人蕉、香蒲、芦苇对氮磷吸收量也有差异。在春季,自然光照射的表面流人工湿地中单位面积美人蕉、香蒲、芦苇对氮吸收量分别是UV-B增强10%的表面流人工湿地的1.65倍、2.21倍、1.53倍；同样地,是UV-B增强20%的表面流人工湿地的4.12倍、4.22倍、9.46倍；对磷吸收量分别是UV-B增强10%的表面流人工湿地的2.78倍、2.73倍、9.98倍,是UV-B增强20%的表面流人工湿地的10.39倍、9.15倍、12.52倍。自然光照射的垂直流人工湿地中单位面积美人蕉、香蒲、芦苇对氮吸收量分别是UV-B增强10%的垂直流人工湿地的3.27倍、1.38倍、1.27倍；对磷吸收量分别是UV-B增强10%的垂直流人工湿地的2.3倍、1.65倍、2.07倍。

2014

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刘臣. 基于季节变化与收割研究芦苇根系泌氧在湿地污染物去除中的作用[D]. 济南: 山东大学, 2014.

随着人口的增长、工农业生产的发展以及人类不合理开发活动的加剧，造成了我国资源性缺水、水质性缺水和经济性缺水三种现象并存的缺水现状，使得水资源严重告急，因此急需一种经济有效的技术来控制和治理水体污染。人工湿地作为一种新型的水处理生态技术，由于其具有低能耗、基建投资和日常运行费用低、操作简单、维护管理方便、兼具美学价值等优点，得到广泛的关注。湿地植物通过直接吸收、根系泌氧、加强和维持水力传输、为微生物提供栖息地等，在该系统的污染物去除中起到重要作用。其中，根系泌氧能够使植物根系形成氧化态的微环境，并为好氧微生物提供小生境...

... 脱氢酶是氧化过程中作用在代谢物上的第一个酶,其活性在很大程度上反映了活性微生物的数量以及生物体的活性状态,能直接表示生物细胞对其基质的降解能力^[13] ...

2005

0.0

周巧红, 吴振斌, 付贵萍, 等. 人工湿地基质中酶活性和细菌生理群的时空动态特征[J]. 环境科学, 2005, 26(2): 108-112.

对复合垂直流人工湿地基质中6种酶酶活性和5种细菌生理类群数量进行了测定.结果表明各种酶酶活性在不同月份存在显著差异(p<0.05):纤维素酶、蛋白酶和磷酸酶在6月、9月和12月时都表现出较高的酶活性,并且都显著地高于3月的酶活性;β-葡萄糖苷酶在6月时酶活性显著地高于其它月;而脲酶活性在9月和12月时极显著地高于3月和6月(p<0.01);脱氢酶酶活性在6月和12月时明显高于3月和9月.相比较而言,6种酶酶活性的空间特征较为一致,下行流池酶活性显著高于上行流池活性(p<0.05),并且随着基质层深度的增加,酶活性亦相对递减.细菌生理类群数量在6月和9月达到高峰,并且所反映出来的空间规律与酶活性有一致性.

... 这与周巧红等^[14]的研究结果一致 ...