Molybdate delays sulphide formation in the sediment and transfer to the bulk liquid in a model shrimp pond  

鉬酸鹽在模型蝦池中延緩沉積物中硫化物的形成及向水體的轉(zhuǎn)移  

來源：Peer Community Journal, Microbiology  

《Peer Community Journal》微生物學(xué)板塊  

 

摘要內(nèi)容：  

該研究探討了在蝦池模型中添加鉬酸鈉（Na?MoO?·2H?O）作為預(yù)防策略，以抑制硫酸鹽還原菌（SRB）活性，從而延緩沉積物中硫化氫（H?S）的生成及其向水體的轉(zhuǎn)移。通過模擬蝦養(yǎng)殖周期最后61天的有機廢物積累過程，發(fā)現(xiàn)添加25 mg/L鉬酸鹽顯著降低了沉積物中H?S的生成量，并將高濃度硫化區(qū)推向更深層沉積物。微生物群落分析表明，鉬酸鹽處理改變了微生物組成，增加了SRB的相對豐度但抑制了其活性，最終有效延緩了硫化物對蝦的危害。  

 

研究目的：  

驗證鉬酸鹽在蝦養(yǎng)殖周期中作為長期硫化物抑制策略的可行性，明確其對沉積物硫化物生成、轉(zhuǎn)移及微生物群落的影響。  

 

研究思路：  

模型構(gòu)建：使用實驗室規(guī)模蝦池模型模擬養(yǎng)殖后期（61天）的有機廢物積累過程。  

 

處理設(shè)置：設(shè)置對照組（無鉬酸鹽）、5 mg/L鉬酸鹽（M5）和25 mg/L鉬酸鹽（M25）處理組。  

 

參數(shù)監(jiān)測：定期測量水體溶解氧（DO）、H?S濃度、pH及沉積物中的微環(huán)境梯度（O?、H?S、pH的垂直分布）。  

 

微生物分析：通過16S rRNA測序和流式細胞術(shù)分析沉積物微生物群落變化。  

 

數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)：結(jié)合理化數(shù)據(jù)與微生物數(shù)據(jù)，解析鉬酸鹽的作用機制。  

 

測量的數(shù)據(jù)及其研究意義：  

溶解氧（DO）（圖1a）：監(jiān)測水體及沉積物表層的氧氣消耗動態(tài)，揭示有機分解與缺氧條件形成過程。  

 

 

H?S濃度（圖1b、3）：量化鉬酸鹽對水體及沉積物中H?S生成的抑制效果，明確處理組與對照組的差異。  

 

 

微電極垂直分布數(shù)據(jù)（圖2、3）：通過丹麥Unisense微電極測量沉積物中O?和H?S的毫米級分布，揭示硫化物生成的空間異質(zhì)性及鉬酸鹽的延遲效應(yīng)。  

 

 

微生物群落組成（圖4、表3）：分析SRB豐度及整體群落結(jié)構(gòu)變化，解釋鉬酸鹽的微生物抑制機制。  

 

 

 

鉬酸鹽與硫酸鹽殘留量（表1、2）：評估鉬酸鹽的持久性及硫酸鹽消耗動態(tài)，驗證其抑制效率。  

 

結(jié)論：  

鉬酸鹽（尤其是25 mg/L劑量）顯著降低沉積物表層H?S濃度，將高硫區(qū)推向更深層（圖3），延緩硫化物向水體擴散（圖1b）。  

 

鉬酸鹽改變了微生物群落結(jié)構(gòu)（圖5），提高SRB絕對數(shù)量但抑制其代謝活性（表3），表明其通過競爭性抑制硫酸鹽還原酶發(fā)揮作用。  

 

 

單次添加鉬酸鹽可維持61天的抑制效果，殘留鉬酸鹽持續(xù)存在（表1），證明其作為長效策略的潛力。  

 

 

 

丹麥Unisense電極測量數(shù)據(jù)的詳細研究意義：  

使用Unisense微電極（O?、H?S、pH傳感器）以高空間分辨率（100-200 μm）測量沉積物中的垂直梯度，首次在蝦池模型中揭示了硫化物生成的微觀空間動態(tài)。數(shù)據(jù)顯示：  

對照組在沉積物3.6 mm深度即出現(xiàn)H?S積累（圖3a），而鉬酸鹽處理組將H?S峰值推遲至6-7 mm深度（圖3b、c），證明鉬酸鹽通過抑制表層SRB活性改變了硫化物生成的空間分布。  

 

氧滲透深度在鉬酸鹽處理組中略高（圖2），表明硫化物生成的延遲可能與表層氧化層維持更久有關(guān)。  

 

這些高精度數(shù)據(jù)直接驗證了鉬酸鹽的“空間抑制”機制，為優(yōu)化蝦池管理策略（如沉積物翻耕深度）提供了關(guān)鍵依據(jù)。