《黄铁矿矿区附近受污染的沉积物中微生物群落的反应及与铊的相互作用》

  • 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。

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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:2019-03-11
    • 人为活动如采矿和农业,导致许多淡水系统的铜浓度升高。尽管这种污染的普遍存在以及原核生物的重要生态功能,但只有三项研究调查了原核生物群落对淡水沉积物中铜浓度的反应。为了解决这个问题,目前的研究调查了这些群落加入不同铜浓度的室外中型生物群中。我们利用下一代高通量测序技术及其功能,利用叶类似物诱饵和单一碳源利用法生态板进行群落的生理分析,对分类水平的原核生物群落进行了分析。通过DNA和RNA 16S核糖体RNA基因(rRNA)分析确定,仅含有46mg /kg铜的沉积物与对照相比具有明显不同的微生物群落。除此之外,沉积物群落显示铜在高铜条件下的碳底物利用率大大降低,而叶类似物上的群落也与对照池塘的群落不同。鉴于原核生物在包含碳循环的生态系统过程中的重要作用,这些变化可能具有很大的生态相关性,并且远远低于国际监管机构使用的“低风险”沉积物质量准则值(SQGV)。
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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
    • 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。