1. 研究目的与意义
研究背景
湿地是陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡性地带，拥有丰富的生物多样性，对周边地区的生态环境起到重要的净化缓冲作用，是非常重要的生态系统；但由于上游水体的富营养化以及人类活动的干扰，可能会对湿地内水体的生态健康造成一定的影响。湿地水体浮游细菌群落是湿地水生态系统功能评价的重要部分，其参与了湿地生态系统的物质能量循环；同时其生物量及群落多样性对环境变化的敏感度高、响应快，并对潜在的环境威胁具有预警作用，可在一定程度上指示湿地生态系统的健康状况。因此，对于湿地浮游细菌群落进行系统的考察是完善湿地生态健康状况监控的重要部分。
目的和意义
2. 研究内容和预期目标
预期目标
获得夏架河湿地公园水体的理化性质以及浮游细菌群落的相关数据，并对其进行分析。探究浮游细菌与环境因子的关系。
研究内容
3. 研究的方法与步骤
研究方法和步骤
（一）水体理化分析：
1.溶解氧（DO）
水样的DO值利用便携式溶氧仪进行原位测定。
2.化学需氧量（COD）
参照环保局HJ/T399—2007标准，低量程（15~150）范围COD的测定使用快速消解分光光度法：
(1)仪器和试剂
① 消解比色管：耐酸玻璃制成，可承受165℃±2℃、600kPa压力。
② 消解加热器：能在10min内达到设定的165℃温度。
③ COD专用分光计。
④ 去离子水或蒸馏水
⑤ （1 9）硫酸溶液
⑥ 硫酸银-硫酸溶液：在500ml硫酸中加入5.0g硫酸银，静止1~2d，搅拌溶解。
⑦ 重铬酸钾标准液：c=0.120 mol/L。
取烘干至恒重的重铬酸钾（优级纯）5.8837g，加入600ml水，搅拌下缓缓加入100ml硫酸，溶解冷却后，定容到1000ml。溶液可稳定6个月。
⑧ 预装混合试剂：
表1
| 测定方法 | 测定范围/（mg/L) | 重铬酸钾溶液用量/ml | (1 9)硫酸用量/ml | 硫酸银-硫酸溶液用量/ml | 消解管规格/mm |
| 比色皿分光光度法 | 低量程 | 1.00 | 0.50 | 6.00 | φ２０ × １２０或φ１６ × １５０ |
| 比色管分光光度法 | 1.00 | 4.00 | φ１６ × １２０或φ１６ × １００ |
⑨ 葡萄糖COD标准液：COD值为500mg/L。
无水葡萄糖0.4717g，溶于去离子水并定容到1000ml。
COD标准系列使用液：COD值分别为0、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100mg/L。此溶液在2~8℃下贮存，可稳定保存一个月。
(2)步骤
分析测定条件：
表2
| 测定方法 | 测定范围/（mg/L) | 试样用量/ml | 规格/mm | 测定波长/nm | 检出限/（mg/L） |
| 比色皿分光光度法 | 低量程 | 3.00 | 10 | 400±20 | 3.00 |
| 比色管分光光度法 | 2.00 | φ１６ × １２０或φ１６ × １００ | 2.30 |
1)绘制校准曲线
① 加热器预热到设定的165℃±2℃。
② 消解管中加入预装混合剂，摇匀
③ 量取对应体积的COD标准系列溶液，沿管壁缓慢加入消解管。颠倒摇匀，并用无毛纸擦净外壁。
④ 将消解管放入加热器中加热，当温度达到预设温度时，计时加热15min。
⑤ 消解结束后，取出消解管，冷却至60℃左右时，上下颠倒摇动消解管，使管内溶液均匀，静置冷却至室温。
⑥ 低量程方法在400nm±20nm波长处，以去离子水或蒸馏水为参比，用光度计测定吸光度。COD标准系列使用液COD值对应空白试验测定的吸光度值减去其测定的吸光度值的差值，绘制校准曲线。
2)空白试验
用水作为试样，按照绘制校准曲线步骤的①至⑥测定其吸光度，空白试验与试样同时测定。
3)样品测定
① 按照表1和表2 的方法，选定预装混合剂，并加入相应体积的试样。
② 按照绘制校准曲线步骤的①至⑥测定吸光度。
③ 测得的COD值由校准曲线查得。
(3)计算
在400nm±20nm波长处测定时，水样COD的计算：
ρ(COD)=n[k (Ab-As) a]
式中：ρ(COD)———水样COD 值,单位为mg /L；
n———水样稀释倍数；
k———校准曲线灵敏度,单位为(mg /L)/1；
As———试样测定的吸光度值,单位为1；
Ab———空白试验测定的吸光度值,单位为1；
a———校准曲线截距,单位为mg /L。
注: COD 测定值一般保留三位有效数字。
3.总氮（TN）
过硫酸钾氧化 紫外分光光度法：
(1)仪器与试剂
① 紫外分光光度计、压力蒸汽灭菌锅、25ml具塞玻璃磨口比色管。
② 无氨水。
③ 20%氢氧化钠溶液。
④ 碱性过硫酸钾溶液：于适量无氨水中溶解40g过硫酸钾、15g氢氧化钠，并稀释至1000ml。存放于聚乙烯瓶中，可贮存一周。
⑤ （1 9）盐酸。
⑥ 硝酸钾标准溶液：
标准贮备液：取0.7218g烘干的优级纯硝酸钾溶于无氨水中，定容至1000ml。加入2ml三氯甲烷为保护剂，可稳定6个月。
标准使用液：将贮备液用无氨水稀释10倍可得。
(2)步骤
1)绘制标准曲线：
① 分别取0、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、8.00ml标准使用液于比色管中，无氨水稀释至10ml。
② 加入5ml碱性过硫酸钾溶液，塞紧塞子并用纱布和棉线裹紧管塞。
③ 将比色管置于压力蒸汽灭菌锅中，在121℃条件下，加热0.5h。
④ 消解结束后，取出比色管，冷却至室温。
⑤ 加入（1 9）盐酸1ml，用无氨水稀释至25ml。
⑥ 在紫外分光光度计上，用无氨水做参比，测量石英比色皿分别在220nm和275nm波长处的吸光度。用校正的吸光度绘制标准曲线。
2)样品测定：
取10ml水样，按绘制标准曲线步骤的②至⑥进行操作，并在标准曲线上得到相应的数据。
(3)计算
总氮（mg/L）=m/V
式中：m—从标准曲线上得到的含氮量（μg）；
V—水样体积（ml）。
4.总磷（TP）
钼锑抗分光光度法：
(1)试剂和材料
① （1 1）硫酸。
② 10%抗坏血酸，置于在棕色玻璃瓶中，4℃保存。如颜色变黄，则弃去重配。
③ 钼酸盐溶液：分别在100ml水中溶解13克钼酸铵、0.35克酒石酸锑氧钾。不断搅拌下，将钼酸铵溶液缓缓加到300ml（1 1）硫酸中，加酒石酸锑氧钾溶液并混合均与。将混合液贮存在棕色瓶中，4℃保存。至少稳定两个月。
④ 磷酸盐贮备液：取烘干后的优级纯磷酸二氢钾0.2197g，用水溶解，加入①5ml，再用水定容到1000ml。
⑤ 磷酸盐标准液：取10ml④，用水稀释定容至250ml。现配现用。
(2)步骤
① 水样预处理：
取适量待测水样于具塞比色管中，用纱布和棉绳裹紧管塞，置于压力蒸汽灭菌锅中，121℃条件下，消解0.5h。消解结束后冷却至室温。
② 绘制标准曲线：
取数支50ml具塞玻璃比色管，分别加入磷酸盐标准使用液0、0.25、0.50、1.50、2.50、5.0、7.50ml，加水至25ml。
显色：向比色管里加入1ml 10%抗坏血酸，混匀。30s后加入2ml钼酸盐溶液，混匀，静置15min。
测量：用比色皿于700nm波长处，以零浓度为参比，测定吸光度。
③ 样品测定：
取适量消解水样，加入同规格的具塞比色管中，用水稀释至25ml。按照绘制标准曲线的步骤进行水样的显色与测量。
(3)计算
磷酸盐（P，mg/L）=m/V
式中：m—由标准曲线所得的磷量（μg）；
V—水样体积（ml）。
5.浊度、透明度、电导率和pH
水样的浊度采用便携式浊度仪进行测量；透明度用赛氏圆盘测定；电导率和pH均在实验室进行测定，pH用玻璃电极测量，电导率用电导率仪进行测定。
6.总悬浮物（TSS）
103~105℃烘干不可过滤残渣（悬浮物）：
(1)试剂和材料
① 蒸馏水。
② 滤膜，孔径0.45μm。
③ 微孔过滤器、吸滤瓶、真空泵。
(2)步骤
① 滤膜预处理：将滤膜放在已经称重的称量瓶中，于103~105℃烘箱中烘干0.5h，冷却至室温后称重。重复上诉操作，至两次重量差≤0.2㎎。将恒重的滤膜置于过滤器上，用蒸馏水不断吸滤。
② 量取混合均与的水样100ml进行吸滤。待水样全部吸滤后，再用10ml蒸馏水进行洗涤，重复三次。继续吸滤，尽量除去水分。吸滤结束后，小心取出滤膜放入对应的称量瓶中，置于同样温度条件的烘箱中烘干1h，冷却至室温后称重。重复上述烘干操作，至两次重量差≤0.4㎎。
(3)计算
悬浮物含量C（㎎/L）计算公式：C=((A-B)*106)/V
式中：C—水中悬浮物含量（mg/L）；
A—悬浮物 滤膜 称量瓶重量（g）；
B—滤膜 称量瓶重量（g）；
V—水样体积（ml）。
（二）微生物分析
1.宏基因组提取
每份试样准确量取1000ml（均分5次），用0.22μmol/L无菌滤膜进行抽滤以富集浮游微生物，剪取0.5g带菌体的滤膜，参照 PowerSoil DNA 提取试剂盒的操作说明，进行宏基因组提取，并设置平行组。
2.16S rRNA片段扩增及高通量测序
将提取的宏基因组样本各取50μL进行16S rRNA片段扩增及高通量测序
4. 参考文献
主要参考文献
[1]冯胜,秦伯强,高光. 细菌群落结构对水体富营养化的响应[j]. 环境科学学报, 2007,27(11):1823-1829.
[2]邢鹏,孔繁翔,曹焕生等. 太湖浮游细菌与春末浮游藻类群落结构演替的相关分析[j].生态学报,2007(05):1696-1702.
5. 计划与进度安排
进度安排
1.2022-2022-1学期11-19周~2022-2022-2学期第1周~第2周（2022-11-4~2022-3-8），查阅资料，准备开题报告，外文论文翻译；
2.第3周~第6周（2022-3-9~4-5），完成实验前准备工作，配制各实验所需药品；
