河口微生物污染溯源及其氮循环微生物的响应研究

作者：王曾睿; 吴永洁; 吴仁人^*; 张杨; 李开明; 钟义; 方继敏

来源：环境科学学报, 2023, 43(10): 382-395.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2023.0129

• 河口
• 高通量测序
• 污染源
• 氮循环微生物

在全球河口氮污染严峻的形势下,关于河口污染来源及其对氮循环微生物影响机理尚不明确.本研究以广东省江门市镇海湾河口为研究区域,采用高通量测序技术,解析不同季节污染源对河口污染的相对贡献,表征河口氮循环微生物群落的生态学特征,探究氮循环微生物与环境因子的关系,并揭示其对不同污染源输入的响应规律.结果表明:(1)在镇海湾河口已知污染来源中,畜禽养殖污染(夏季vs冬季:16.24%vs 37.75%)是河口最大污染来源,其次是沉积物(夏季vs冬季:16.20%vs 26.01%);夏季未知污染来源(51.28%)显著高于冬季(11.03%).(2)反硝化菌主要优势属为贪铜菌属(Cupriavidus)和假单胞菌属(Pseudomonas),固氮菌主要优势属为脱硫单胞菌属(Desulfuromonas)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)等,氨氧化菌主要优势属为亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas);氨氧化菌在反硝化菌、固氮菌和氨氧化菌中α多样性最低(3)T、SAL、pH、TP和TOC是镇海湾河口反硝化、固氮和氨氧化细菌群落共同驱动因素,同时NO3-也是固氮菌群落的驱动因素.(4)镇海湾河口不同污染源输入对反硝化菌、固氮菌与氨氧化菌群落的影响存在较大差异,如反硝化菌群落多样性与沉积物、畜禽养殖污染呈正相关,而与农业、生活污染呈负相关;氨氧化菌群落多样性与农业、生活污染呈正相关,而与畜禽养殖污染呈负相关.本研究的开展深化了对河口污染源输入与氮循环微生物关系的认识,拟为河口富营养化水体的治理对策提供科学依据.

• 单位
  生态环境部华南环境科学研究所; 武汉理工大学