摘要
氮元素是生物进行生理活动的基本元素之一，以氮循环的方式在生物圈内广泛存在。氨氮是氮元素重要的存在形式，经过硝化反应可形成亚硝酸盐和硝酸盐，氨氮向硝态氮的转化，可以促进氮素被生物体的吸收同化，对于促进氮元素的形态转化和氮素循环起到关键性作用，也对生态环境有着重要的意义。本论文主要通过水榕-硝化细菌-斑马鱼模拟建立生态系统，揭示了水榕、外源硝化细菌、外加碳源和温度等单一因素与水榕-外源硝化细菌、水榕-斑马鱼和水榕-外源硝化细菌-斑马鱼等复合因素对三种不同起始浓度的氨氮在水体中形态转化的影响；并且在20℃和2.5g·L-1的植物种植密度的条件下，水榕和硝化细菌的引入对城市河流污水中的氨氮的形态转化进行探究。 对于单一因素的影响研究中，确定2.5g·L-1的种植密度作为后续实验植物的使用量；水榕能有效降低水体中的氨氮浓度，促使氨氮经亚硝态氮向硝态氮的转化；起始氨氮浓度为4mg·L-1的水体中的氨氮在第12天去除完全，起始氨氮浓度为8mg·L-1的水体在第16天去除完全，起始氨氮浓度为15mg·L-1的水体在第20天去除完全，氨氮的去除速率随着时间的增加而加快，水体总溶解性无机氮在水榕的作用下也有降低。温度对水体中的氮素转化也有一定的影响，20℃条件下水体的氨氮去除和氮素转化速率明显要快于16℃条件下的水体。外源硝化细菌对水体中的氨氮去除有一定的帮助，但是由于缺乏稳定的碳源，水体的氨氮去除能力一直处于较低水平，相比未添加外源硝化细菌的对照实验组只是略有提升。在外加碳源的条件下，水体的氨氮去除能力随着C/N值的增加而提高；与未加碳源的对照组和硝化细菌组相比，加入碳源后，氨氮的下降量和氮素转化速率都显著提高。 对于多因素影响的氮的形态转化，外源硝化细菌的加入会对水榕根系原有的微生物体系造成冲击，水榕-外源硝化细菌协同作用会降低生态系统中的氮素转化速率，这种抑制作用与水体起始氨氮浓度呈负相关关系，并且随着时间的增加而减弱。斑马鱼的加入会为水体中增加新的碳源和氮源，因此水榕-斑马鱼协同作用会提高生态系统中氨氮去除和氮素转化的速率，但是会增加水体中总溶解性无机氮。外源硝化细菌和斑马鱼之间会相互影响，两者联合加入水体会对生态系统中的氨氮去除和氮素转化有促进作用，并且会缓解水体中亚硝态氮的累积，但是会增加水体的氮负荷；与水榕-斑马鱼协同处理相比，由于外源硝化细菌对水体原有微生物体系的冲击，系统的氮素转化速率反而不高。将水榕-硝化细菌协同手段运用到城市河流采集的实际污水的处理中，发现水榕和水榕-硝化细菌对城市河流污水氨氮去除和氮素转化也有促进作用。
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