管材對原水輸送管道中微生物群落結(jié)構(gòu)及氮素轉(zhuǎn)化的影響

[基金項目]國家自然科學(xué)基金重大項目（51438006）；大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（2016102941070）[作者簡介]陳桃源（1993—），女，碩士，研究方向?yàn)楹廴疚镌谠斔凸艿乐械倪w移機(jī)制，E-mail：1650345438@。[通信作者]格式同作者簡介，可選擇性地填寫需要展示的信息，信息可不完整。【溫馨提示：請作者務(wù)必按照我刊投稿格式修改原稿，確保全文：中英文要素齊全、字體格式準(zhǔn)確、圖表公式規(guī)范、參考文獻(xiàn)詳備，如所投稿件格式不符合本刊投稿要求，將不予送審；此為投稿格式樣本，請作者參考?！俊卷撨吘嗌希?cm下：2cm左：2cm右：2cm】【行距單倍行距】管材對原水輸送管道中微生物群落結(jié)構(gòu)及氮素轉(zhuǎn)化的影響【黑體二號，簡潔】陳桃源，周正協(xié)，陳衛(wèi)*，林晨爍，王月婷，許航【宋體四號，不同單位，“XXX1，XXX2”，≤6個作者】（河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇南京210098）【宋體小五；不同單位，“1.XXXX……，省市郵編；2.XXXX……，省市郵編”】摘要研究不同管材（水泥內(nèi)襯管、油漆內(nèi)襯管）原水管道模擬裝置中成熟生物膜的微生物群落結(jié)構(gòu)及含氮污染物轉(zhuǎn)化規(guī)律，并利用冗余分析闡明微生物與氮轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系。結(jié)果表明，不同管材的模擬管道內(nèi)含氮污染物轉(zhuǎn)化存在差異，油漆內(nèi)襯管中硝化反應(yīng)更為明顯。粗糙度高的油漆內(nèi)襯管，HPC穩(wěn)定在1.89×106~2.45×106CFU/cm2，高于水泥內(nèi)襯管的2.60×105~4.00×105CFU/cm2。不同管材管道內(nèi)壁生物膜中優(yōu)勢菌門種類基本一致但豐度不同。優(yōu)勢菌門與含氮污染物轉(zhuǎn)化關(guān)系密切，NH4+-N、NO2--N的轉(zhuǎn)化率與硝化螺旋菌門、擬桿菌門相對豐度呈顯著正相關(guān)，而與綠彎菌門、酸桿菌門呈負(fù)相關(guān)。NO3--N的轉(zhuǎn)化率與厚壁菌門相對豐度正相關(guān)，與浮霉菌門、放線菌門表現(xiàn)出負(fù)相關(guān)。同時，發(fā)現(xiàn)管材表面粗糙度越大，管道內(nèi)的生物多樣性也越大。油漆內(nèi)襯鋼管中硝化螺旋菌門、放線菌門、擬桿菌門相對豐度略高，因此，硝化反應(yīng)更明顯，出水中出現(xiàn)更多的小分子DON，而管材對管道出水中DON的親疏水性的影響不明顯。【宋體小五，一般150~200字，四要素：背景、方法、結(jié)果、結(jié)論，結(jié)果中應(yīng)用必要的數(shù)據(jù)支撐】關(guān)鍵詞原水輸送管道含氮污染物管材生物膜微生物群落結(jié)構(gòu)【宋體小五，≥3個】EffectsofPipeMaterialsonMicrobialCommunityStructureandNitrogenTransformationinRawWaterDiversionPipelines【TimesNewRoman小四加粗，首字母大寫】CHENTaoyuan,ZHOUZhengxie,CHENWei,LINChenshuo,WANGYueting,XUHang【TimesNewRoman小五】(EnvironmentalScienceCollegeofHohaiUniversity,Nanjing210098,China)【TimesNewRoman小五斜體，不同單位，“1.Company,CityPost-cade,Country;2.Company,CityPost-cade,Country”，不同單位需另起一行】AbstractTheeffectofpipematerialonmicrobialcommunitystructureandnitrogentransformationinrawwaterdiversionpipelineswereintroduced.Inaddition,therelationshipbetweenbacteriaandnitrogentransformationwasanalyzedbyredundancyanalysis(RDA).Heterotrophicplatecounts(HPC)levelinbiofilmofsteelpipewithinnerpaintliningwas1.89×106~2.45×106CFU/cm2,whilethatinsteelpipewithinnercementliningwas2.60×105~4.00×105CFU/cm2.Becauseofdifferentsurfaceroughness,kindofdominantbacteriainbiofilmwasbasicallyconsistentbuttheabundanceofdominantbacteriawasdifferent.TransformationrateofNH4+-NandNO2--NweresignificantlycorrelatedwithNitrospiraeandBacteroidetes,whilehadanegativecorrelationwithChloroflexiandAcidobacteria.Higherpipesurfaceroughnesspromotedahigherbacterialspeciesrichnessinrawwaterdiversionpipelines.Nitrificationwasmoresignificantandmorelow-molecularweightdissolvedorganicnitrogen(DON)releasedintothewaterinrawwaterdiversionsteelpipeswithinnerpaintliningforhigherrelativeabundanceofBacteroidetes,ActinobacteriaandNitrospirae.However,tubingmaterialdidn’tsignificantlyaffecthydrophilic/hydrophobicpropertiesoftheeffluentDONinrawwaterdiversionpipelines.【TimesNewRoman小五語態(tài)建議：被動語態(tài)時態(tài)建議：1.研究類（背景一般現(xiàn)在時，方法一般過去時，結(jié)果一般過去時，結(jié)論一般現(xiàn)在時）；2.綜述（全文均為一般現(xiàn)在時）；3.工程案例（全文均為一般現(xiàn)在時）】Keywordsrawwaterdiversionpipelinesnitrogenpollutantpipematerialbiofilmmicrobial-communitystructure【TimesNewRoman小五】原水輸送管道是城市給水系統(tǒng)重要的組成部分，原水管道潮濕的內(nèi)壁給原水中污染物和細(xì)菌的附著提供了適宜的條件，并逐漸形成天然生物膜ADDINNE.Ref.{3D7712E5-8A5C-4D1F-BE0A-2E373F634619}[1]。已有研究表明，在供水管道，生物膜在管壁和水體界面間的物理、化學(xué)、生物反應(yīng)中起很大的作用ADDINNE.Ref.{9F036EFB-B57F-426B-8B44-2410E84F88EF}[2]，對水體中含氮污染物的轉(zhuǎn)化產(chǎn)生重要的影響ADDINNE.Ref.{AAB8DC82-E84C-4ABB-9AD1-EC6E5D6A496E}[3]。現(xiàn)有的針對供水管道中生物膜結(jié)構(gòu)及沿程變化的研究已較為完善，對探究原水管道內(nèi)生物膜對含氮污染物轉(zhuǎn)化的作用具有一定借鑒價值。而原水輸送過程中含氮污染物間的相互轉(zhuǎn)化直接關(guān)系到水處理技術(shù)效能及其水質(zhì)安全，但限于實(shí)地研究的難度，現(xiàn)針對原水管道的研究甚少，僅有的只揭示進(jìn)出水中氮轉(zhuǎn)化規(guī)律[4]或微生物群落結(jié)構(gòu)及其多樣性[5-6]，并未深入闡明含氮污染物轉(zhuǎn)化的機(jī)理及其同微生物之間的關(guān)聯(lián)?！菊乃误w五號】【引用的參考文獻(xiàn)，按行文順序，上標(biāo)標(biāo)出】………………1試驗(yàn)材料和方法【一級標(biāo)題，宋體四號加粗】1.1試驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)【二級標(biāo)題，宋體小四號】本研究設(shè)計原水輸水管道模擬裝置（圖1）?！緢D上方文字，需有該圖的引導(dǎo)語“（圖1）”或“如圖1所示”，表同】………………圖1原水輸送管道模擬裝置示意圖【宋體小五】Fig.1SchematicDiagramofSimulatorofRawWaterDiversionPipelines【TimesNewRoman小五，主要詞匯首字母大寫】1.2試驗(yàn)裝置管道管材、進(jìn)水水質(zhì)及分析方法1.2.1試驗(yàn)裝置進(jìn)出水水質(zhì)及測定方法【三級標(biāo)題，宋體五號】生物膜自然培養(yǎng)及成熟期間，模擬管道裝置進(jìn)水采用XJ水源水，各水質(zhì)指標(biāo)如表1所示（2016年7月—2016年9月），其中【正文中第一次出現(xiàn)縮寫，需提供完整的中文，之后出現(xiàn)均已縮寫的形式，以保持文章前后一致】溶解氧（DO）、總氮（TN）、氨氮（NH4+-N）、亞硝酸鹽氮（NO2--N）、硝酸鹽氮（NO3--N）、pH、CODMn、濁度等水質(zhì)指標(biāo)均參考【標(biāo)準(zhǔn)文件：《標(biāo)準(zhǔn)名》（標(biāo)準(zhǔn)號）】《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》（GB/T5750—2006）相關(guān)分析方法?！颈頌槿€表，表中單位的格式為“項目/(單位)”，如“TN/(mg·L-1)”】表1試驗(yàn)原水水質(zhì)【宋體小五】Tab.1RawWaterQuality

forExperiment【TimesNewRoman小五，主要詞匯首字母大寫】水質(zhì)指標(biāo)XJ水檢測方法檢測儀器溫度/℃18~26儀器測定TP101筆式數(shù)顯溫度計pH值7.14~8.20儀器測定SartoriusPB-10型pH計TN/(mg·L-1)2.61~3.40堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法UV-1000紫外可見分光光度計NH4+-N/(mg·L-1)0.451~1.847納氏試劑分光光度法UV-1000紫外可見分光光度計NO2--N/(mg·L-1)0.005~0.086分光光度法UV-1000紫外可見分光光度計NO3--N/(mg·L-1)1.012~1.807紫外分光光度法UV-1000紫外可見分光光度計DON/(mg·L-1)0.290~0.927差減法DON=TN-NH4+-N-NO3--N-NO2--NCODMn/(mg·L-1)5.621~7.310高錳酸鹽指數(shù)法滴定裝置TP/(mg·L-1)0.050~0.380鉬酸銨分光光度法UV-1000紫外可見分光光度計DO/(mg·L-1)3.82~5.96儀器測定JPB-607A便攜式溶解氧分析儀懸浮HPC/(CFU·mL-1)4.7×104~2.8×105異養(yǎng)菌平板計數(shù)R2A培養(yǎng)基濁度/NTU13.5~18.0儀器測定HACH2100P濁度儀1.2.2DON分子量分布及親疏水性測定采用超濾膜法對進(jìn)出水中DON分子量分布測定。在超濾杯中，放置以高純氮?dú)鉃閴毫︱?qū)動（壓力約為0.15MPa的磁力攪拌器；采用截留的分子量分別為10、5、3、1kDa的超濾膜（美國Milipore公司），其有效面積均為31.75cm2。待測水樣首先通過0.45μm的微濾膜去除懸浮物質(zhì)，后將水樣依次通過不同截留分子量的超濾膜，從而測定過膜后水樣中的DON含量，各級相減得到各分子量范圍內(nèi)的DON含量[12]。各范圍內(nèi)DON的半分比計算如式（1）~式（3）。【公式上方文字，同樣需有該公式的引導(dǎo)語“如式（1）”】【公式中，常量為正體，變量為斜體，各物理量通常為斜體；需闡述公式中每個參數(shù)的含義及單位，如“其中：參數(shù)1——含義，單位；參數(shù)2——含義，單位?！?，對參數(shù)2的解釋需另起一行】其中：Ci——分子量在i范圍內(nèi)的DON濃度；X——XXXXXXXXXXX，單位。……2結(jié)果和討論2.1生物膜中的生物量比較將運(yùn)行1年的油漆內(nèi)襯和水泥內(nèi)襯舊管，反復(fù)沖洗至內(nèi)外表面無生物膜后，重新運(yùn)行，對不同管材不同粗糙度管內(nèi)壁生物膜中HPC的數(shù)量進(jìn)行檢測，模擬管道中管壁生物膜生長狀態(tài)和成熟狀態(tài)下的HPC數(shù)量變化，如圖3所示?！疽虮究瘯簽楹诎子∷?，請勿用顏色標(biāo)示圖中不同參數(shù)；必須明確圖的橫縱坐標(biāo)含義及其單位，單位格式“項目/(含量)”，如“時間/d”】圖3不同管材不同粗糙度的模擬管道內(nèi)生物膜中HPC的數(shù)量Fig.3CountsofHPCfromBiofilminDifferentPipeswithDifferentRoughness………………3結(jié)論（1）兩套不同管材的模擬管道經(jīng)相同運(yùn)行時間后……。（2）不同管材條件下，管道內(nèi)壁生物膜中優(yōu)勢菌門基本一致，各優(yōu)勢菌門的含量不同……。（3）油漆內(nèi)襯鋼管中擬桿菌門、硝化螺旋菌門、放線菌門相對豐度略高于水泥內(nèi)襯鋼管……。ADDINNE.Bib參考文獻(xiàn)【黑體五號】【內(nèi)容為宋體小五號】[1]EMTIAZIF,SCHWARTZT,MARTENSM,etal.Investigationofnaturalbiofilmsformedduringtheproductionofdrinkingwaterfromsurfacewaterembankmentfiltration[J].WaterResearch,2004,38(5):1197-1206.【期刊類，刊名全稱，期號、起止頁碼為必須】……[4]趙銳.管壁生物膜生長特性及其對水質(zhì)影響的研究[D].唐山:河北理工大學(xué),2009.【學(xué)位論文，所在城市為必