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摘要：人工湿地中甲烷(CH4)排放是一个不可忽视的问题。生物炭负载纳米零价铁（nZVI-BC）由于其独特的性质能影响人工湿地CH4排放。本文在温室内构建了三组人工湿地，分别为对照组（砾石）、1%nZVI-BC组（1%nZVI-BC+砾石）和2%nZVI-BC组（2%nZVI-BC+砾石），基于静态箱-气相色谱法研究不同nZVI-BC添加量对人工湿地CH4排放的影响；同时，利用荧光定量PCR和高通量测序技术，研究产CH4菌、CH4氧化菌功能基因丰度及群落结构，揭示nZVI-BC影响人工湿地CH4排放的内在机制。结果表明：①3组人工湿地的CH4平均排放通量分别为0.55、0.22和0.35 mg（以C计）/(m2·h)。②1%nZVI-BC组中，出水溶解性有机碳（DOC）浓度最高，CH4氧化菌的Shannon指数和广甲基营养菌属(CH4氧化菌)的相对丰度也达最大值。③人工湿地的CH4平均排放通量与CH4氧化菌的Shannon指数和广甲基营养菌属的相对丰度均呈负相关。④人工湿地的出水DOC浓度与CH4氧化菌的Shannon指数和广甲基营养菌属的相对丰度均呈正相关。因此，添加1%的nZVI-BC主要通过增加人工湿地的DOC浓度，从而提高CH4氧化菌的多样性及广甲基营养菌属的相对丰度。CH4氧化菌多样性及广甲基营养菌属相对丰度的提高进一步增强了CH4氧化过程，最终实现CH4减排。研究表明，nZVI-BC的添加量需控制在适当范围内，其中添加1%的nZVI-BC对人工湿地CH4的减排效果最为显著。
文章目录
1 材料与方法
1.1 生物炭和nZVI-BC制备
1.2人工湿地构建
1.3人工湿地运行、CH4气体采集与分析
1.4产CH4菌与CH4氧化菌测定
1.5数据处理
2 结果与分析
2.1 nZVI-BC对人工湿地出水理化指标的影响
2.2 nZVI-BC对人工湿地CH4排放的影响
2.3 nZVI-BC对人工湿地产CH4功能基因和CH4氧化功能基因的影响
2.4 nZVI-BC对人工湿地产CH4菌和CH4氧化菌的影响
2.5 nZVI-BC对人工湿地CH4排放的机制分析
3讨论
4结论
