science >> Wetenschap >  >> Biologie

Organische materie speelt een sleutelrol bij stikstofverlies door modderige/zandige sedimenten op de kust van de Oost-Chinese Zee

Grafisch abstract. Credit:Wetenschap van de totale omgeving (2022). DOI:10.1016/j.scitotenv.2022.158805

Organische stof (OM) is een kritische factor die de stikstofverliesroutes van denitrificatie en anammox voor microben in mariene ecosystemen reguleert.

Onlangs heeft een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Song Jinming van het Instituut voor Oceanologie van de Chinese Academie van Wetenschappen (IOCAS) de impact van organisch materiaal op de stikstofverliessnelheid van modderige en zanderige sedimenten in de kustplank van de Oost-Chinese Zee onthuld, wat nieuwe inzichten geeft in de routes en mechanismen van stikstofverlies in sedimenten.

De studie is gepubliceerd in Science of The Total Environment op 14 september.

In deze studie analyseerden de onderzoekers de interactie tussen stikstofverlies en organische stof op moleculair niveau. Ze ontdekten dat organisch-rijke modderige sedimenten een hoger stikstofverlies vertoonden in vergelijking met zanderige sedimenten. In modderige sedimenten waren anammox-specifieke biomarkers van ladderane lipiden significant groter dan in zanderige sedimenten. Tegelijkertijd betoverde de toename van het totale organische koolstofgehalte de overvloed aan anammox-functioneel gen hzsB (subeenheid B-bevattend hydrazinesynthase) en denitrificatie-functioneel gen nosZ (lachgasreductase).

Bovendien waren de anammox-snelheid en de denitrificatiesnelheid positief gecorreleerd, wat wijst op een gekoppelde relatie tussen denitrificatie en anammox. Organische stof in sedimenten kan dienen als koolstofbron voor heterotrofe denitrificerende stikstofverlies, en de ontleding ervan levert substraten voor autotrofe anammoxreacties.

"Het uitvoeren van onderzoek naar denitrificatie en anammox in modderige en zanderige sedimenten kan de cruciale omgevingsfactoren die het verlies van stikstof in kustgebieden en hun impactmechanismen beheersen, effectief onthullen en essentiële empirische ondersteuning bieden voor het behoud van de gezondheid van de ecologische offshore-omgeving", zei Lai. Xiaoshuang, eerste auteur van de studie.

"Deze studie is de eerste die de biomarkers ladderaanlipiden combineert met microbiële functionele genen om de stikstofverwijderingssnelheid van modderige en zanderige sedimenten op te helderen, wat een methode biedt om de stikstofcyclus van sedimenten in mariene ecosystemen langs de kust beter te begrijpen en te voorspellen," zei prof. . Liedje. + Verder verkennen

Een nieuwe methode voor de behandeling van stikstofhoudend afvalwater met een hoog zoutgehalte