| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 引言 | 第13-30页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.1.1 选题背景 | 第13页 |
| 1.1.2 本课题的意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-25页 |
| 1.2.1 环境中砷的来源 | 第14-17页 |
| 1.2.2 砷的毒性 | 第17-18页 |
| 1.2.3 高砷地下水的分布 | 第18-19页 |
| 1.2.4 微生物对地下水中砷转化的影响 | 第19-22页 |
| 1.2.5 微生物对地下水中砷迁移的影响 | 第22-24页 |
| 1.2.6 环境因素对微生物群落结构的影响 | 第24页 |
| 1.2.7 河套盆地高砷含水层微生物的研究进展 | 第24-25页 |
| 1.3 科学问题的提出 | 第25-26页 |
| 1.4 研究内容和技术路线 | 第26-30页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第26-27页 |
| 1.4.2 技术路线 | 第27页 |
| 1.4.3 研究计划安排 | 第27-28页 |
| 1.4.4 创新性研究成果 | 第28-30页 |
| 2 研究区概况和研究方法 | 第30-35页 |
| 2.1 研究区域 | 第30-32页 |
| 2.1.1 河套盆地高砷地下水概况 | 第30页 |
| 2.1.2 研究区域水文地质条件 | 第30-32页 |
| 2.2 取样方法 | 第32-33页 |
| 2.2.1 监测井的分布 | 第32页 |
| 2.2.2 地下水样的采集 | 第32-33页 |
| 2.2.3 沉积物样品的采集 | 第33页 |
| 2.3 分析方法 | 第33-35页 |
| 2.3.1 地下水样品分析方法 | 第33-34页 |
| 2.3.2 沉积物样品分析方法 | 第34-35页 |
| 3 浅层地下水的微生物种群结构 | 第35-45页 |
| 3.1 材料和方法 | 第35-37页 |
| 3.1.1 DNA的提取 | 第35-36页 |
| 3.1.2 PCR扩增 | 第36-37页 |
| 3.1.3 系统发育分析 | 第37页 |
| 3.2 结果 | 第37-41页 |
| 3.2.1 地下水化学性质 | 第37-38页 |
| 3.2.2 地下水的微生物多样性 | 第38页 |
| 3.2.3 不同地下水样品细菌群落结构的相似与不同 | 第38-41页 |
| 3.3 讨论 | 第41-44页 |
| 3.3.1 地下水中微生物的多样性 | 第41-42页 |
| 3.3.2 地下水细菌群落结构与物化参数的关系 | 第42-43页 |
| 3.3.3 微生物对地下水中砷含量、形态的影响 | 第43-44页 |
| 3.4 小结 | 第44-45页 |
| 4 浅层含水层沉积物的微生物种群结构和特征 | 第45-74页 |
| 4.1 材料和方法 | 第45-48页 |
| 4.1.1 样品采集 | 第45-46页 |
| 4.1.2 DNA的提取 | 第46-47页 |
| 4.1.3 PCR扩增 | 第47-48页 |
| 4.1.4 系统发育分析 | 第48页 |
| 4.2 结果 | 第48-66页 |
| 4.2.1 含水层沉积物及地下水的化学组成 | 第48-52页 |
| 4.2.2 含水层沉积物的微生物多样性 | 第52-53页 |
| 4.2.3 不同沉积物细菌群落结构分类的相似与不同 | 第53-66页 |
| 4.3 讨论 | 第66-73页 |
| 4.3.1 含水层沉积物地球化学特性的不均一性 | 第66-67页 |
| 4.3.2 微生物对地下水化学成分的影响 | 第67-68页 |
| 4.3.3 细菌群落结构与沉积物地球化学成分的关系 | 第68-69页 |
| 4.3.4 沉积物微生物对含水系统砷归宿（sequestration）的影响 | 第69-70页 |
| 4.3.5 微生物对含水系统砷迁移的影响 | 第70-73页 |
| 4.4 小结 | 第73-74页 |
| 5 基于Ion Torrent平台的含水层沉积物微生物多样性及群落结构研究 | 第74-90页 |
| 5.1 材料和方法 | 第75-77页 |
| 5.1.1 样品采集 | 第75页 |
| 5.1.2 DNA的提取 | 第75页 |
| 5.1.3 PCR扩增 | 第75-76页 |
| 5.1.4 序列分析 | 第76-77页 |
| 5.2 结果 | 第77-85页 |
| 5.2.1 含水层沉积物及地下水的物化特征 | 第77-79页 |
| 5.2.2 OTU聚类统计 | 第79-80页 |
| 5.2.3 物种分类注释 | 第80-81页 |
| 5.2.4 稀释度分析 | 第81-82页 |
| 5.2.5 Alpha多样性分析 | 第82-83页 |
| 5.2.6 Beta多样性分析 | 第83-84页 |
| 5.2.7 典范对应分析CCA (Canonical Correlation Analysis) | 第84-85页 |
| 5.3 讨论 | 第85-88页 |
| 5.3.1 高通量测序与 16S rRNA克隆文库法的对比 | 第85-86页 |
| 5.3.2 环境因子对微生物多样性分布的影响 | 第86-87页 |
| 5.3.3 微生物对含水层中砷迁移的潜在影响 | 第87-88页 |
| 5.4 小结 | 第88-90页 |
| 6 土著微生物作用下含水层沉积物砷的释放 | 第90-96页 |
| 6.1 材料和方法 | 第90-91页 |
| 6.1.1 材料 | 第90页 |
| 6.1.2 实验方法 | 第90-91页 |
| 6.2 结果 | 第91-93页 |
| 6.2.1 沉积物的物化特征 | 第91-92页 |
| 6.2.2 微生物淋滤过程中悬浮液As、Fe和总S含量的变化 | 第92-93页 |
| 6.3 讨论 | 第93-95页 |
| 6.3.1 土著微生物对沉积物中砷释放的影响 | 第93-94页 |
| 6.3.2 碳源对砷释放的影响 | 第94页 |
| 6.3.3 微生物作用下砷释放的生物地球化学过程 | 第94-95页 |
| 6.4 小结 | 第95-96页 |
| 7 沉积物中细菌的富集培养及功能基因鉴定 | 第96-107页 |
| 7.1 材料和方法 | 第96-99页 |
| 7.1.1 材料 | 第96页 |
| 7.1.2 培养基及储备溶液 | 第96-97页 |
| 7.1.3 富集培养 | 第97页 |
| 7.1.4 含砷培养基培养实验 | 第97-98页 |
| 7.1.5 测定方法 | 第98页 |
| 7.1.6 DNA提取 | 第98-99页 |
| 7.1.7 功能基因arrA和arsC的PCR扩增 | 第99页 |
| 7.1.8 基因测序及分析 | 第99页 |
| 7.2 结果 | 第99-103页 |
| 7.2.1 沉积物样品的物化特征 | 第99-100页 |
| 7.2.2 微生物在不同培养基中的生长特征 | 第100页 |
| 7.2.3 微生物对培养基中As(V)的转化 | 第100-101页 |
| 7.2.4 16S rRNA序列分析 | 第101-103页 |
| 7.2.4.1 功能基因序列分析 | 第102-103页 |
| 7.3 讨论 | 第103-106页 |
| 7.3.1 砷对微生物生长的影响 | 第103-105页 |
| 7.3.2 耐砷和异养砷还原微生物对含水系统中砷的转化 | 第105-106页 |
| 7.4 小结 | 第106-107页 |
| 8 结论与建议 | 第107-109页 |
| 8.1 主要结论 | 第107-108页 |
| 8.2 主要创新点 | 第108页 |
| 8.3 主要建议 | 第108-109页 |
| 致谢 | 第109-110页 |
| 参考文献 | 第110-129页 |
| 个人简历 | 第129页 |
