近日，双良环境与南京市生态环境保护科学研究院、南京师范大学生命科学学院、南京工业大学化工学院在《污染防治技术》上发表了题为“石墨烯/TiO2功能材料对水体菌藻群落结构的影响研究”的论文。该论文被江苏省环境科学学会评为“2023年江苏省环境科学学会学术交流会”优秀宣读论文。
《污染防治技术》期刊
摘要
为探寻石墨烯/TiO2功能材料对环境水体中菌藻群落结构的影响，在户外设置了环境水体培养实验，定量测定了藻类、细菌的种类和数量，分析了其群落结构和生物多样性变化。经过28天实验，结果表明：功能材料对藻类、细菌数量均有显著抑制作用,其中抑藻作用高达95%,但藻类多样性表现为增加。采用宏基因组测序法研究了水体中细菌群落结构的变化,结果显示功能材料对水体中细菌有选择性抑制效应,可显著地改变细菌的种类组成；细菌代谢功能基因丰度分析亦支持了石墨烯/TiO2功能材料对细菌繁殖相关过程的显著抑制作用。数据结果综合证实了功能材料可通过改变水体浮游生物的组成，调控水体生态环境。
主要结论
01石墨烯/TiO2功能材料对水体中的藻类和细菌的总体生物量有显著的抑制作用,对藻类的生长量产生了86.4%的抑制，从藻种门类分析可见，藻类多样性却显著增加了;对细菌的生长产生了近95%的抑制作用。
02石墨烯/TiO2功能材料对水体中不同的细菌有不同的抑制效应,实验结果显示，A.aurantiac和Flectobacillus major 的数量增加了，而Verrucomicrobia bacterium 和 Bacteroidetes bacteri 的数量减少了。在光催化材料作用下，微生物种群组成会发生显著地改变,原有的745个物种消失了，但是却出现了593个新物种，在代谢通路Pathway-13中发现，实验组中氨酰tRNA合成（AminoacyltRNA_biosynthesis）、鞭毛组装（Flagellar assembly）相关基因丰度显著降低,说明光催化功能材料抑制了细菌繁殖的相关过程。
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