高通量测序揭示某石化固废填埋场污染对土壤微生物群落结构和功能的影响

摘要

石油化工行业产生大量固体废物，包含有毒有害污染物，其填埋处置可能对周边环境造成潜在危害，亟待开展石化固废填埋场对周边环境的影响研究.本文选择中国北方某石化固废填埋场作为研究对象，采用16S rDNA和宏基因组高通量测序技术揭示填埋场土壤微生物群落结构和功能特征，评估其对周边土壤微生物的影响.研究结果表明：填埋场土壤微生物群落结构较背景点存在差异，属水平上，Solirubrobacter等丰度降低；Mycobacterium、Sphingomanas、Arthrobacter和Bradyrhizobium等丰度增加；同时其微生物群落功能也区别于背景点，直系同源蛋白簇（COG）注释到高丰度的生物学功能，不仅有助于维持微生物正常的生理活动，也可帮助其适应外源污染胁迫；与背景点相比，填埋场土壤差异表达的基因功能与微生物对于污染胁迫的降解反应及毒性响应相关.填埋场构筑的防渗墙以及低渗透性介质条件能够有效地降低填埋场污染对于周边土壤微生物群落结构和功能的影响.相关性分析证实污染胁迫，特别是多环芳烃污染胁迫，是填埋场土壤微生物群落结构和功能改变的重要原因.

关键词

石化固废填埋场 / 污染胁迫 / 微生物群落结构 / 微生物功能 / 高通量测序