湖底沉积物中细菌分离物作为有机污染时间追踪的新兴指标：全球研究综述

面对全球水体有机污染加剧的公共卫生挑战，研究人员系统综述了湖底沉积物中粪便指示菌(FIB)作为污染时间追踪指标的潜力。研究总结了E. coli和Enterococcus等细菌指标与有机污染、抗生素抗性(AMR)的时空关联，揭示了沉积物有机质、金属含量和粒径等关键环境变量的调控作用，为建立水体污染历史重建方法学提供了重要依据。

　　

随着人口增长和农业集约化发展，地表水体有机污染问题日益严峻，其中水传播病原体引发的公共卫生风险尤为突出。粪便指示菌(FIB)作为水质监测的"哨兵"，其在水体中的动态变化直接反映污染程度。然而，当前对FIB在淡水沉积物中长期保存机制及其历史污染追踪能力仍缺乏系统认知。来自爱尔兰国立高威大学的Julie O'Donovan团队在《One Health》发表综述，首次全球范围评估湖底沉积物中FIB作为时间尺度污染指标的可行性，为理解环境-微生物-人类健康相互作用提供了新视角。

研究团队采用系统综述方法，在Scopus和Web of Science数据库检索2000-2025年间12项关键研究。通过POA模型构建检索策略，重点分析沉积物岩芯中FIB丰度与有机污染、抗生素抗性基因(ARGs)的时空关联。采用¹³⁷Cs、²¹⁰Pb等同位素定年技术建立年代框架，结合培养法和分子生物学技术检测细菌及ARGs，同步分析沉积物有机碳(C_org)、金属含量等环境参数。

研究结果显示，75%的研究集中在欧洲湖泊，其中E. coli和Enterococcus是最常用的FIB指标。在日内瓦湖等受污水处理厂(WWTP)排放影响的区域，FIB和ARGs在1970年代后沉积层中显著增加，与富营养化进程高度吻合。沉积物中金属(Cu、Zn、Pb等)与ARGs的正相关暗示共选择效应，而细颗粒物(<63μm)通过吸附作用促进FIB保存。值得注意的是，仅两项研究追踪了ARGs的时间变化，揭示aadA等抗性基因在抗生素大规模使用前就已存在于沉积物中。

讨论部分强调，FIB在沉积物中的垂直分布能有效反映历史污染事件，但受生物扰动(bioturbation)和降解作用的干扰。研究建议未来应建立标准化监测方案，整合多指标(如粪甾醇)验证，并扩大对不同类型湖泊的研究。该成果不仅为环境污染物历史重建提供新工具，更对理解抗生素抗性在环境中的长期演化具有重要启示，直接呼应联合国环境规划署关于环境抗性基因的预警。

这项开创性工作系统论证了湖底沉积物微生物档案的时空指示价值，为制定基于"One Health"理念的水质管理政策提供了科学依据。特别是发现沉积物作为ARGs的长期储库这一现象，提示需要重新审视抗生素抗性在环境介质中的传播机制。研究指出的方法学局限性和知识缺口，也为后续跨学科研究指明了方向。