生态修复河流微生物群落组成及影响因素研究

作者：王革林; 于鲁冀; 王莉; 范鹏宇; 刘萌硕; 黎亚辉; 谷立坤^*

来源：环境工程技术学报, 2023, 13(04): 1562-1572.

• 清潩河
• 微生物
• 多样性
• 群落结构
• 环境因子

为明确生态修复类型河流的微生物群落结构、功能及其影响因素，以许昌市清潩河为例，采用高通量测序的方法研究生态修复措施对河流水体和沉积物微生物群落结构的影响，并在此基础上分析碳氮硫功能菌群在生态修复措施中的净化作用及水体病原菌分布状况。结果表明：在人类干扰较少的河段，近自然河岸带对陆源污染起着较好的拦截效果，生态滤坝设施的截留和复氧能力有助于河流对化学需氧量(COD)的去除；城区段河流受人类活动影响水质变化较大，生态修复措施净化效果不明显；城郊段人类干扰较少，河流自净能力提升，总磷(TP)、氨氮(NH+4-N)等指标逐渐恢复原有水平。清潩河沉积物中微生物多样性和丰富度均高于水体，且变形菌门(Proteobacteria)是沉积物和水体中的优势物种。部分河段参与氮循环的蓝藻菌门(Cyanobacteria)相对丰度达到4.7%，说明清潩河仍存在富营养化河段。清潩河水体中相对丰度最高的致病菌群为不动杆菌(Acinetobacter)，而沉积物中相对丰度最高的致病菌群为梭状芽孢杆菌属(Clostridium)、黄杆菌属(Flavobacterium)和拟杆菌门(Bacteroidetes)，其中拟杆菌门在城区段相对丰度最高。Spearman相关性分析表明，水体中微生物多样性与温度、pH、COD有显著相关性(P<0.05)，城郊段沉积物中微生物群落结构的主要影响因子为NH+4-N、总氮(TN)和TP。生态修复河流城区段微生物丰度和多样性较高，致病风险大；城郊段碳氮硫功能菌群丰度高，是物质循环的主要场所。

• 单位
  郑州大学; 河南工程学院; 郑州大学综合设计研究院有限公司