《土壤微生物群落对提高锑和砷污染的反应表明了先天性微生物群与污染物分数之间的关系》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2017-08-31
  • 采用含有准金属(如锑和砷)的硫化物矿床,导致了世界各地严重的土壤污染,对食品安全和人类健康构成严重威胁。因此,了解控制这些金属的动员或封存的微生物群落的行为和组成是重要的。我们在西南地区选择了两个不同含量的锑和砷污染物种来研究各种锑和砷组分与土壤微生物群落之间的相互作用,重点是微生物对金属污染的反应。综合地球化学分析和16S rRNA基因扩增子测序显示了不同的土壤分类学清单,取决于Sb和As污染水平。随机梯度提升表明,柠檬酸可提取的Sb(V)和As(V)分别贡献了5%和15%,以影响社区多样性。随机森林法预测低浓度的Sb(V)和As(V)可以增强社区多样性,但一般来说,Sb和As污染会损害微生物多样性。共生网络分析表明,土着微生物群落与各种Sb和As分数之间存在很强的相关性。由于其丰度高,与污染物分数(总Sb和As浓度,生物可利用的Sb和As可萃取级分,Sb和As氧化还原物质)呈正相关,鉴定为核心属。霰弹枪宏基因组表明,Sb和As生物地球化学氧化还原反应可能存在于污染土壤中。所有这些观察表明,Sb和As污染土壤的生物修复的潜力。

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    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2017-08-31
    • 温和的修复选择(GRO)是基于植物、相关微生物和土壤修复的综合使用,可以潜在地恢复土壤功能和质量。我们研究了三种GRO(辅助植物稳定化、原位稳定化和植物吸收和辅助植物萃取)对土壤微生物生物量和呼吸的影响,涉及C、N、P和S的生物地球化学循环水解酶的活性,以及来自欧洲六个实地试验的微量元素污染土壤(TECS)的细菌群落结构,并使用细菌 α-和 β-变形杆菌、放线杆菌和链霉菌科的变性梯度凝胶电泳(DGGE)指纹图谱和特异性处理特征的DGGE条带测序研究了群落结构。通过qPCR测定涉及氨氧化和脱氮的基因的复制数目。植物营养在Biogeco遗址(法国)三个地点增加了土壤微生物量和土壤呼吸。与Biogeco遗址处理的土壤相比,处理土壤中的酶活性一直较高。在这个地点,微生物生物量从696吨增加到2352 mg ATP kg−1 soil、呼吸从7.4增加到40.1mg C-CO2 kg−1 soil d−1,处理土壤中的酶活性比未处理的土壤的酶活性高2-11倍。植物管理引起细菌群落结构、总社区和功能组水平的变化,并增加了涉及N周期(nirK,nirS,nosZ和amoA)的基因复制数目。本文还评估了主要土壤物理化学性质和微量元素可利用性的影响,并阐明了最终的位点特异性效应。总体而言,我们的研究结果表明,TECS的植物管理会长期影响土壤生物活性。
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    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2019-03-27
    • 铊(Tl)是公认的危险重金属,具有非常高的毒性。它通常聚集在硫化物矿物中,如黄铁矿(FeS2),闪锌矿(ZnS),黄铜矿(CuS)和方铅矿(PbS)等。本研究旨在通过16S rRNA基因序列分析来研究不同铊污染(1.8-16.1mg / kg)水平的典型沉积物表面土著微生物群落,这些沉积物的铊污染是由于含有活性铊的华南黄铁矿矿区酸性矿井排水造成的。研究发现超过50个细菌类群和1个古生菌类群。基因系列属于Ferroplasma、螺菌属、Ferrovum、Metallibacterium (变形菌门的一种)、硫杆菌属,在所有相对高的铊污染序列库中,Sulfuriferula展示出了高的相对丰度。典型的相关分析进一步揭示了该区域整个微生物群落的结构主要由铊的地球化学分馏和pH和Eh等地球化学参数来构建。斯皮尔曼等级相关分析表明嗜酸性铁代谢物种和Tltotal、Tlxi及Tlres之间存在高度的正相关。该发现阐明了这些微生物种系在铊的生物地球化学循环中的潜在角色,这可能有助于开发铊污染沉积物的现场生物修复技术。