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综述:产甲烷菌中胞外与胞内电子传递链的耦合机制、能量守恒及应用潜力
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月23日 来源:Water Research 12.4
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这篇综述深入探讨了水产养殖池塘与切萨皮克湾河口系统中磷(P)的纳米颗粒赋存形态与生物有效性差异,揭示了纳米级颗粒磷(100-1 nm)在富营养化过程中的关键作用,特别指出养殖池塘中占70%以上的纳米级无机磷(Pi)和有机磷(Po)对藻华(HABs)的调控机制,为水体磷循环模型提供了粒径分级新视角。
Abstract
纳米颗粒结合态磷(P)是水生环境养分循环的关键组分,但其在不同水体系统的行为机制仍不明确。通过对比富营养化养殖池塘与切萨皮克湾河口系统,研究发现两类水体颗粒物虽具有相似形态和磷分配模式,但养殖池塘的颗粒负荷显著更高,且胶体(1,000-1 nm)和纳米颗粒(100-1 nm)结合态磷占比突出。具体而言,池塘中70%以上的Pi和Po富集在<100 nm颗粒中,这些源自悬浮胶体物质的Po(而非>1,000 nm的大型藻类)是调控藻华爆发的核心因素。
Introduction
磷过量输入导致全球水体富营养化与有害藻华(HABs)频发。传统研究将<450 nm组分笼统归为溶解相,但本研究采用1,000-450 nm(大胶体)、450-100 nm(小胶体)和100-1 nm(纳米颗粒)的精细分级,发现传统方法低估了纳米级活性磷库的贡献。养殖池塘作为"微型湖泊",其磷负荷主要来自鱼饲料等外源输入,与河口系统内源释放的硅/铝结合态磷形成鲜明对比。
Particle concentration in pond and estuary systems
池塘水体颗粒物浓度(33.39-1,024 mg/L)显著高于河口系统。夏季两系统的颗粒态磷和总磷(BP)浓度均高于冬季,但池塘中铁/钙结合态磷更占优势。溶解氧(DO)水平与可溶性活性磷(SRP)呈显著负相关,暗示DO升高可能促进金属磷酸盐矿物形成,从而降低水体中生物有效磷浓度。
Conclusions
研究首次揭示钙结合纳米颗粒磷是养殖池塘的主导形态,该组分通过促进Po的微生物降解和限制生物有效Po的供应,具有抑制藻华发展的潜力。这一发现为富营养化水体管理提供了新思路——针对纳米级磷组分的调控可能比传统总磷控制更具实效性。
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