有機(jī)污染物在沉積物中的遷移、重分配等行為是影響其降解歸趨和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的重要因素。微生物是生態(tài)系統(tǒng)的重要分解者，在有機(jī)污染物降解轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用。由于大部分的微生物具有運(yùn)動(dòng)性，推測(cè)微生物也可以作為污染物的運(yùn)輸載體，促進(jìn)污染物在沉積物中的遷移和重分配。但是，目前微生物對(duì)沉積物中有機(jī)污染物遷移、重分配等行為的影響機(jī)理不是十分清晰。近日，廣東省科學(xué)院微生物研究所許玫英研究團(tuán)隊(duì)以電纜細(xì)菌代謝活動(dòng)驅(qū)動(dòng)下芘的生物地球化學(xué)循環(huán)為例，揭示了沉積物中微生物載體促進(jìn)疏水性有機(jī)污染物遷移和重分配的相關(guān)機(jī)制。

　　電纜細(xì)菌是最近發(fā)現(xiàn)的一類(lèi)廣泛存在于水體沉積物的長(zhǎng)線狀微生物。前期研究表明，這類(lèi)細(xì)菌在沉積物中可以通過(guò)滑動(dòng)或蹭行等方式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，介導(dǎo)空間隔離的產(chǎn)電硫氧化過(guò)程，將電子從底層缺氧區(qū)傳遞到表層含氧區(qū)。推測(cè)在該過(guò)程中，這類(lèi)細(xì)菌也是有機(jī)污染物從沉積物-水界面遷移到缺氧區(qū)的重要微生物載體。

　　研究人員通過(guò)構(gòu)建微生物的連通型和阻隔型沉積物培養(yǎng)體系，分析微生物的運(yùn)動(dòng)對(duì)芘遷移和重分配行為的影響。結(jié)合微電極圖譜、定量PCR、掃描電鏡、熒光原位雜交、高通量測(cè)序、Peclet模型等研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)體系中具有運(yùn)動(dòng)功能的長(zhǎng)線狀微生物對(duì)沉積物中芘的遷移發(fā)揮重要作用，尤其是Candidatus Electronema等豐度較高的電纜細(xì)菌在向底層運(yùn)動(dòng)介導(dǎo)產(chǎn)電硫氧化過(guò)程中顯著促進(jìn)了芘的向下遷移。

　　該研究為深入探討微生物對(duì)沉積物中有機(jī)污染物重分配的影響提供了科學(xué)參考，同時(shí)也對(duì)科學(xué)全面評(píng)價(jià)沉積物中有機(jī)污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)提供了指導(dǎo)意義。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Journal of Hazardous Materials》上，第一作者為黃友達(dá)博士。這項(xiàng)研究在國(guó)家自然科學(xué)基金“水圈”重大研究計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目等的資助下完成。

　　相關(guān)論文：Huang, Y., Wang, B., Yang, Y., Yang, S., Dong, M., & Xu, M. (2022). Microbial carriers promote and guide pyrene migration in sediments. Journal of Hazardous Materials, 424, 127188.

　　原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389421021567?via%3Dihub

（省科學(xué)院微生物研究所/供稿）