典型煤炭产业园区土壤重金属污染对细菌群落结构的影响

作     者：郑丹凤 刘娣 苏超 张红 ZHENG Dan-feng;LIU Di;SU Chao;ZHANG Hong

作者机构：山西大学黄土高原研究所太原C030006 黄土高原生态恢复山西省重点实验室太原030006 山西大学环境与资源学院太原030006 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2023年第44卷第11期

页      面：6354-6361页

核心收录：

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(U1910207,42107420) 山西省应用基础研究计划项目(20210302124363) 

主　　题：煤炭产业 土壤 重金属 土壤酶活性 细菌群落结构 土壤理化性质 

摘      要：煤炭产业活动可导致一定程度的土壤重金属污染,进而影响土壤微生物群落的正常组成区系.选取山西省襄垣县典型煤炭产业园区土壤为研究对象,系统解析4种不同类型企业(采煤厂、选煤厂、化工厂和燃煤电厂)和2种对照样地(村庄、公园)周边土壤的基本理化性质、重金属含量和酶活性的差异特征,基于高通量测序技术识别土壤细菌群落的结构,采用相关分析和冗余分析探究土壤细菌群落结构与环境因子之间的关系.结果表明,研究区土壤均为碱性,Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb和Hg等8种重金属的含量均高于山西省土壤元素背景值,其中As、Cd和Pb的超标倍数较高,但均未超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618-2018)的风险筛选值.不同样地土壤纤维素酶和碱性磷酸酶活性存在显著差异(P0.05),它们分别在化工厂和公园土壤中活性最高.研究区土壤细菌群落的优势菌群为放线菌门(Actinobacteria),在化工厂周边土壤中相对丰度最大;其次为变形菌门(Proteobacteria).Cd、总碳、总氮和碱性磷酸酶活性是影响土壤细菌群落的显著环境因子,且主要影响着酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)和绿弯菌门(Chloroflexi)的分布和丰度.研究结果可为煤炭产业园区土壤重金属污染修复提供理论依据.