高砷地下水环境中的微生物多样性及群落结构多样性分析.docVIP

  高砷地下水环境中的微生物多样性及群落 结构多样性分析# 王艳红1,2，李平1，李冰1,2，姜舟1,2，姜大伟1，戴欣月1** 5 10 15 20 25 30 35 40 45 （1. 中国地质大学（武汉）生物地质与环境地质国家重点实验室，武汉 430074； 2. 中国地质大学（武汉）环境学院，武汉 430074） 摘要：本文结合地球化学和分子生物学研究方法（PCR-DGGE 和克隆文库），对高砷水体 中的微生物多样性和群落结构进行了分析。文章研究了来自砷中毒患者居住地附近的 9 个钻 孔沉积物样品和 1 个地下水样品，以及 12 个低砷对照钻孔的沉积物样品。高砷沉积物钻孔 和对照钻孔沉积物样品的砷浓度范围分别为 33.6-77.6 mg/kg 和 1.5-5.8 mg/kg。地下水样品的 砷浓度为 744.8 μg/L。高砷沉积物样品 As(III)和总 As 的比值随着深度逐渐增加。同时， Fe(II)和总 Fe 的比值也呈现出随着深度增加的趋势。TOC 含量和总 As 呈现出正相关关系。 高浓度的总 As，S，Fe 和 TOC 主要存在于粘土样品之中。高 As 沉积物样品、对照孔沉积 物样品和高 As 地下水样品的微生物群落显著不同。DGGE 和克隆文库结果均显示高 As 沉 积物样品主要由 Thiobacillus, Pseudomonas, Brevundimonas 和 Hydrogenophaga 组成，其中 Thiobacillus 高达 63.5%。而对照孔沉积物样品主要由 Psychrobacter, Massilia 和 Desulfotalea 组成。高 As 地下水样品中的主要微生物群落为 Pseudomonas, Acinetobacter 和 Aquabacterium。 关键词：高砷沉积物；高砷地下水；微生物群落；DGGE；16S rRNA；河套平原 中图分类号：X172 Bacterial Diversity and Community Structure in High Arsenic Aquifers WANG Yanhong1,2, LI Ping1, LI Bing1,2, JIANG Zhou1,2, JIANG Dawei1, DAI Xinyue1 (1. State Key Laboratory of Biogeology and Environmental Geology, China University of Geosciences, Wuhan 430074; 2. School of Environmental Studies, China University of Geosciences, Wuhan 430074) Abstract: The bacterial diversity and community structure of high arsenic (As) aquifers was investigated using an integrated approach adopting both geochemistry and molecular biology (polymerase chain reaction (PCR)-denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and 16S rRNA gene clone library analyses). Nine borehole sediments and one groundwater sample from the living place of a villager (affected by arseniasis) and twelve sediments from a control borehole in Hetao Plain were investigated. The As concentrations ranged from 33.6 to 77.6 mg/kg in high As borehole sediments and 1.5 to 5.8 mg/kg in those samples from the control. The As concentration in the groundwater was 744.8 μg/L. Ratios between As(III) and total As in high As sediments increased gradually with depth and ranged from 0.02 to 0.34. Similarly, the Fe(II)