[發(fā)明專利]一種篩選再生水補水影響河道生物多樣性的關(guān)鍵水質(zhì)因子的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310532417.1
• 申請日: 2023-05-12
• 公開（公告）號: CN116590381A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙飛;吳書劍;鞏志霖;施雪卿;陳棟;肖宜華;魏朋浩;朱鑫勝暉
• 申請（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號: C12Q1/6809
• 分類號: C12Q1/6809
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 陳桂玲

本發(fā)明涉及一種篩選再生水補水影響河道生物多樣性的關(guān)鍵水質(zhì)因子的方法，屬于環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域。包括步驟如下：步驟1：設(shè)置采樣點，采集水樣并過濾，提取DNA；步驟2：對提取的DNA進行測序與注釋；步驟3：確定采樣點水質(zhì)指標(biāo)并進行測定；步驟4：確定水質(zhì)β多樣性，利用水質(zhì)指標(biāo)結(jié)果和β多樣性結(jié)果解析物種群落結(jié)構(gòu)差異與水質(zhì)因子之間的關(guān)聯(lián)，篩選得到影響生物多樣性的水質(zhì)因子。本發(fā)明基于環(huán)境DNA技術(shù)的生物多樣性監(jiān)測方法，可以快速、低成本評價再生水河道補水后生物多樣性的變化情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種篩選再生水補水影響河道生物多樣性的關(guān)鍵水質(zhì)因子的方法，屬于環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

由于技術(shù)的限制，再生水中殘留的有毒有害物質(zhì)不可避免地會影響天然水體中的生物，可能會改變水生生物多樣性，甚至威脅水生生態(tài)系統(tǒng)的健康。因此，分析并甄別再生水匯入對河道生物多樣性的影響及關(guān)鍵作用因子，對于針對性改善再生水的水質(zhì)、促進再生水的安全利用是十分必要的。

生物多樣性是水生態(tài)系統(tǒng)健康的一個重要指標(biāo)，國內(nèi)外主要通過統(tǒng)計浮游植物、浮游動物、底棲動物和魚類等物種的種類和相對多度，來計算水生生態(tài)系統(tǒng)多樣性，進而綜合評判水體狀況。目前我國針對再生水補水河道的生物多樣性調(diào)查的現(xiàn)有技術(shù)，如CN113393081A公開了一種適用于再生水補給河流的健康評價方法，是對水文、水質(zhì)以及生物多樣性檢測與計算。而關(guān)于再生水匯入后影響生物多樣性的關(guān)鍵水質(zhì)因子，相關(guān)甄別方法未見報道。

另一方面，傳統(tǒng)生物多樣性檢測流程主要包括樣品采集、人工分揀、形態(tài)學(xué)鑒定等過程，不足之處在于耗費時間長、成本高、傷害部分物種，以及形態(tài)學(xué)鑒定需要較高的專業(yè)要求。針對以上不足，開發(fā)了基于環(huán)境DNA技術(shù)的監(jiān)測方法，環(huán)境DNA技術(shù)的發(fā)展給生物監(jiān)測帶來了良好的前景，例如：CN113881781A公布了用于雅魯藏布江中上游魚類環(huán)境DNA監(jiān)測的引物及其應(yīng)用，CN113403400A公布了一種基于環(huán)境DNA宏條形碼技術(shù)的底棲動物完整性評價方法。在上述現(xiàn)有技術(shù)中，環(huán)境DNA技術(shù)表現(xiàn)出耗時短、檢測范圍廣、檢測靈敏度高、成本低等優(yōu)勢，因此利用環(huán)境DNA技術(shù)可以有效克服傳統(tǒng)生物監(jiān)測存在的一些弊端。環(huán)境DNA技術(shù)在物種鑒別方面已得到廣泛應(yīng)用，但利用環(huán)境DNA技術(shù)監(jiān)測再生水河道補水后的生物多樣性變化、并進一步分析其與水質(zhì)因子變化的關(guān)聯(lián)，相關(guān)方法還較缺乏。為此，提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種篩選再生水補水影響河道生物多樣性的關(guān)鍵水質(zhì)因子的方法。首先利用環(huán)境DNA技術(shù)快速、低成本監(jiān)測和評價河道生物多樣性變化，通過建立一套水質(zhì)因子與生物多樣性關(guān)聯(lián)的相關(guān)性分析方法，甄別再生水中影響生物多樣性的關(guān)鍵水質(zhì)因子。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種篩選再生水補水影響河道生物多樣性的關(guān)鍵水質(zhì)因子的方法，包括步驟如下：

步驟1：設(shè)置采樣點，采集水樣并過濾，提取DNA；

步驟2：對提取的DNA進行測序與注釋；

步驟3：確定采樣點水質(zhì)指標(biāo)并進行測定；

步驟4：確定水質(zhì)β多樣性，利用水質(zhì)指標(biāo)結(jié)果和β多樣性結(jié)果解析物種群落結(jié)構(gòu)差異與水質(zhì)因子之間的關(guān)聯(lián)，篩選得到影響生物多樣性的水質(zhì)因子。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟1中：采樣點設(shè)在再生水補給口及其上游、下游位置；

進一步優(yōu)選，采樣點設(shè)置在再生水補給口及其上游500m、下游500m、下游5000m處；

優(yōu)選的，采樣點設(shè)置3-9個；優(yōu)選的，每個采樣點取水量為1-5L。

根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟1中：采用無菌濾膜對采集的水樣進行過濾；

優(yōu)選的，對過濾得到的過濾膜進行冷凍保存并提取DNA。