水生生态系统中细菌群落对砷和镉污染的响应变化：一项微观生态系统研究

《Scientific Reports》：Bacterial community shifts in response to arsenic and cadmium contamination in aquatic ecosystems: a microcosm study

　　

摘要

工业化和城市化导致水生生态系统中的重金属污染程度增加。即使在低浓度下，重金属也具有毒性，对水生生物、人类健康以及整个生态系统的健康构成威胁。为了研究细菌群落对砷（As）和镉（Cd）污染的反应，进行了一项微宇宙实验，并随后进行了16S rRNA基因扩增子测序，以确定每种金属的指示物种。分别施加了两种浓度的砷（1 mg L^?1 和 10 mg L^?1）和镉（1 mg L^?1），并研究了它们的影响。不含沉积物的水中的细菌群落变化比含有沉积物的水中的细菌群落变化更快。相比之下，沉积物中的细菌群落以及含有沉积物的水中的细菌群落相对稳定。此外，在相同浓度下，细菌群落对镉的暴露反应比对砷的暴露更为敏感。共有两个属（Rhizorhapis 和 Methylotenera）和六个属（Polynucleobacter、Aquabacterium、Curvibacter、Ramlibacter、Methylophilus 和 Undibacterium>）被确定为砷和镉污染的指示物种，这表明细菌群落的变化可以反映特定重金属的污染情况。这些发现突显了微生物群落分析作为早期检测和监测水生环境中重金属污染的有效工具的潜力。