含氮污染物诱导雨水管道中硫醚增强形成的机制：沉积物微生物组的关键作用

为解决城市雨水管道因非法排污导致的硫醚类恶臭污染问题，研究人员通过分析中国21个采样点的水质与沉积物微生物特征，结合Mantel检验和结构方程模型(SEM)，揭示了溶解氧(DO)、NH3-N和陆源溶解有机氮(DON)通过调控发酵菌、硫酸盐还原菌等功能微生物驱动硫醚（如DMDS、DMTS）生成的机制，为雨水系统异味控制提供了理论依据。

　　

城市雨水管道因非法连接生活污水管导致的恶臭问题日益严重，尤其在降雨后形成“黑臭水体”现象。硫醚类化合物（如二甲基二硫醚DMDS、二甲基三硫醚DMTS）因其极低的嗅觉阈值和潜在毒性，成为污水系统主要恶臭源，但其在雨水管道中的分布与形成机制尚不明确。中国多所高校联合团队在《Bioresource Technology》发表的研究，首次系统揭示了雨水管道沉积物作为硫醚“储存库”的关键作用，并阐明了含氮污染物通过重塑微生物群落促进硫醚生成的分子机制。

研究团队采用多学科交叉方法，包括中国东部21个非法排污雨水管道采样点的水质与沉积物分析、微生物群落高通量测序、Mantel环境因子关联分析，以及偏最小二乘结构方程模型(PLS-SEM)路径解析。通过检测12种硫醚化合物，结合微生物功能预测，构建了硫醚形成的环境-微生物耦合驱动模型。

Thioether occurrence in overlying water and sediment
检测发现沉积物硫醚负荷（36.77±50.14 μg S/m）显著高于上覆水（12.02±42.52 μg S/m），其中DMDS和DMTS占主导。沉积物中硫醚空间分布差异与微生物群落结构变异高度相关。

关键结论与讨论
研究首次证实：1）NH₃-N通过提供氨基促进代谢前体合成，间接刺激发酵菌（如Clostridiales）和硫酸盐还原菌（Desulfovibrionales）的代谢活性；2）陆源DON（如腐殖质）作为甲基供体，加速甲硫醇氧化还原转化和多硫化物甲基化过程；3）低溶解氧环境促使半胱氨酸厌氧发酵路径成为DMTS生成的主要途径。这些发现突破了传统仅关注硫循环的认知局限，提出“氮-硫共代谢”新机制。

该研究为雨水管道恶臭控制提供了精准干预靶点：需同步削减含氮污染物（特别是NH₃-N和腐殖质类DON）和硫前体物质输入，并通过优化管道水力条件调控DO水平以抑制关键功能菌群活性。成果对完善城市排水系统异味防控标准具有重要实践意义，被期刊评为“首次系统解析雨水管道硫醚生物地球化学循环的里程碑式研究”。