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锰矿区周边农田土壤HMs-PAHs共存污染特征及土壤微生物的响应
1
作者
彭冠维
易盛炜
+6 位作者
张祺明
刘杰
甘杰
黄钟霆
石雪芳
吴玉俊
李峰
《农业环境科学学报》
北大核心
2025年第3期696-707,共12页
本研究以湖南省花垣县部分锰矿区周边重金属(HMs)和多环芳烃(PAHs)共存污染旱地和水田土壤为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法和气相色谱质谱联用(GC-MS)法分析了旱地与水田土壤中HMs和PAHs的含量,借助潜在生态风险评价法...
本研究以湖南省花垣县部分锰矿区周边重金属(HMs)和多环芳烃(PAHs)共存污染旱地和水田土壤为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法和气相色谱质谱联用(GC-MS)法分析了旱地与水田土壤中HMs和PAHs的含量,借助潜在生态风险评价法和污染因子(CF)法对HMs-PAHs共存污染土壤进行风险评估,使用16S rDNA高通量测序和荧光定量PCR分析了不同共存污染程度土壤的微生物群落结构特征及其抗性机制。结果表明:旱地中Cd、As和PAHs的含量分别是农用地土壤污染风险筛选值的10.4、1.4倍和1.8倍,而水田Cd和PAHs的含量分别是风险筛选值的3.9倍和1.1倍,旱地Cd生物有效性明显高于水田。根据潜在生态风险指数将采样点所处的旱地和水田划分为重、中、轻污染区,污染因子风险排序为Cd>As>Pb>PAHs。不同共存污染程度土壤的微生物群落结构有显著差异,其中重、中污染和轻污染土壤中优势菌属分别为酸杆菌Gp6、酸杆菌Gp4和芽孢杆菌,旱地中的优势菌属为酸杆菌和鞘氨醇单胞菌,水田中的优势菌属为芽孢杆菌。Cd和PAHs分别是旱地和水田中优势菌群的主要影响因子。污染程度与功能菌株的HMs耐受性基因和PAHs降解基因丰度呈显著正相关。鞘氨醇单胞菌的相对丰度与共存污染水平(包括HMs和PAHs)显著正相关,提示其可能成为该区域共存污染特征下的潜在生物标志物。
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关键词
锰矿区
重金属
多环芳烃
共存污染
微生物
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职称材料
题名
锰矿区周边农田土壤HMs-PAHs共存污染特征及土壤微生物的响应
1
作者
彭冠维
易盛炜
张祺明
刘杰
甘杰
黄钟霆
石雪芳
吴玉俊
李峰
机构
湘潭大学
环境
与资源学院
湖南省
生态环境
监测
中心
国家
环境
保护重金属污染
监测
重点实验室
长沙
环境
保护职业技术学院
花垣县生态环境监测中心
出处
《农业环境科学学报》
北大核心
2025年第3期696-707,共12页
基金
国家自然科学基金项目(22176161)
国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点支持项目(U21A20293)
+2 种基金
湖南省教育厅资助科研项目(24A0127)
国家环境保护重金属污染监测重点实验室项目(KLMHM202405)
国家环境保护重金属污染监测重点实验室开放基金项目(SKLMHM202303)。
文摘
本研究以湖南省花垣县部分锰矿区周边重金属(HMs)和多环芳烃(PAHs)共存污染旱地和水田土壤为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法和气相色谱质谱联用(GC-MS)法分析了旱地与水田土壤中HMs和PAHs的含量,借助潜在生态风险评价法和污染因子(CF)法对HMs-PAHs共存污染土壤进行风险评估,使用16S rDNA高通量测序和荧光定量PCR分析了不同共存污染程度土壤的微生物群落结构特征及其抗性机制。结果表明:旱地中Cd、As和PAHs的含量分别是农用地土壤污染风险筛选值的10.4、1.4倍和1.8倍,而水田Cd和PAHs的含量分别是风险筛选值的3.9倍和1.1倍,旱地Cd生物有效性明显高于水田。根据潜在生态风险指数将采样点所处的旱地和水田划分为重、中、轻污染区,污染因子风险排序为Cd>As>Pb>PAHs。不同共存污染程度土壤的微生物群落结构有显著差异,其中重、中污染和轻污染土壤中优势菌属分别为酸杆菌Gp6、酸杆菌Gp4和芽孢杆菌,旱地中的优势菌属为酸杆菌和鞘氨醇单胞菌,水田中的优势菌属为芽孢杆菌。Cd和PAHs分别是旱地和水田中优势菌群的主要影响因子。污染程度与功能菌株的HMs耐受性基因和PAHs降解基因丰度呈显著正相关。鞘氨醇单胞菌的相对丰度与共存污染水平(包括HMs和PAHs)显著正相关,提示其可能成为该区域共存污染特征下的潜在生物标志物。
关键词
锰矿区
重金属
多环芳烃
共存污染
微生物
Keywords
mining area
heavy metals
polycyclic aromatic hydrocarbons
co-contamination
microbiology
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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题名
作者
出处
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被引量
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1
锰矿区周边农田土壤HMs-PAHs共存污染特征及土壤微生物的响应
彭冠维
易盛炜
张祺明
刘杰
甘杰
黄钟霆
石雪芳
吴玉俊
李峰
《农业环境科学学报》
北大核心
2025
0
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