沿湖泊沉积物垂直高度取表层（SL，0~2 cm）、中层（ML，14~16 cm）、底层（BL，28~30 cm）3层底泥微生物为对象，研究了湖泊沉积物对17β雌二醇（17βestradiol, E2）的生物降解效能。 结果表明：无论在好氧还是厌氧条件下，E2及其副产物雌激素酮（estrone, E1）的降解行为与沉积物沉积深度和环境温度有密切关系：底泥沉积深度愈深，E2降解速率愈低；在微生物活性温度范围内，环境温度愈高，E2降解速率愈高。好氧条件下，湖泊沉积物中E2降解反应的k值为0.002~0.120
### 湖泊沉积物对17β雌二醇的降解效能
#### 研究背景与目的
本文探讨了湖泊沉积物中微生物对于17β雌二醇（17β-estradiol, E2）的生物降解效能。17β雌二醇是一种重要的内分泌干扰物质，在水环境中广泛存在，对生态系统和人类健康构成潜在威胁。通过分析不同沉积物层（表层SL、中层ML、底层BL）微生物对E2的降解效果，本研究旨在揭示沉积物深度与环境温度对E2降解速率的影响机制。
#### 研究方法
- **样本采集**：研究选取了湖泊沉积物的三个典型层次进行研究——表层（0~2 cm）、中层（14~16 cm）和底层（28~30 cm）。
- **实验条件**：实验在好氧和厌氧两种环境下分别进行，以考察不同环境条件下E2的降解行为。
- **数据分析**：通过对E2及其副产物雌激素酮（estrone, E1）降解速率的测量，评估沉积物深度和环境温度对降解过程的影响。
#### 主要发现
1. **沉积物深度的影响**：
- 随着沉积物深度的增加，E2的降解速率逐渐降低。这可能是由于深层沉积物中的氧气含量较低，影响了微生物活动效率。
- 表层沉积物中的微生物降解E2的能力最强，而底层沉积物中微生物的降解能力最弱。
2. **环境温度的影响**：
- 在微生物活性温度范围内，随着环境温度的升高，E2的降解速率也相应提高。这是因为较高温度有利于促进微生物的新陈代谢过程。
- 当温度低于或高于微生物的最佳生长温度时，降解速率可能会下降。
3. **降解速率参数**：
- 在好氧条件下，湖泊沉积物中E2降解反应的速率常数k值范围为0.002~0.120。
- 厌氧条件下，E2降解的k值范围为0.002~0.008。
- 重新添加E2到反应体系中后，其降解速率有所增加，这可能与微生物的适应性增强和有机物竞争减少有关。
4. **其他因素的影响**：
- 湖泊沉积物中硝化细菌的存在对E2的降解具有一定的促进作用。这表明特定种类的微生物在E2降解过程中发挥着重要作用。
#### 讨论
本研究表明，湖泊沉积物中的微生物能够有效地降解E2，且降解效能受到沉积物深度和环境温度的影响。这些发现有助于我们更好地理解自然水体中E2的生物降解过程，并为污染物的生物修复提供了理论依据。此外，研究还提示了特定微生物（如硝化细菌）在E2降解中的潜在作用，为进一步探索高效降解E2的微生物资源提供了线索。
#### 结论
本研究通过实验验证了湖泊沉积物中微生物对17β雌二醇的有效降解，并揭示了沉积物深度和环境温度对其降解速率的影响规律。这些研究成果不仅丰富了我们对内分泌干扰物质生物降解机制的理解，也为控制和减轻此类物质对水环境的污染提供了科学依据和技术支持。未来的研究可以进一步探索更多种类的微生物以及优化降解条件，以提高降解效率。
