宏基因组揭示紫色土中邻苯二甲酸酯去除的微生物学机制

来源：环境科学杂志2024年第1期北京时间：

作者：李雨桐,余海,刘坤,柏宏成,汪军,朱正杰

单位：重庆市生态环境科学研究院污染场地土壤与地下水环境可持续修复工程技术研究中心, 重庆 401147,中国环境科学研究院西南分院, 重庆 401147,重庆市生态环境科学研究院污染场地土壤与地下水环境可持续修复工程技术研究中心, 重庆 401147,中国环境科学研究院西南分院, 重庆 401147,重庆市生态环境科学研究院污染场地土壤与地下水环境可持续修复工程技术研究中心, 重庆 401147,中国环境科学研究院西南分院, 重庆 401147,成都大学建筑与土木工程学院, 成都 610106,百色学院农业与食品工程学院, 百色 533000,百色学院农业与食品工程学院, 百色 533000

摘要：邻苯二甲酸酯具有内分泌干扰特性，在环境中持久存在，其去除机制备受关注.为探究邻苯二甲酸酯在紫色农田土壤中的去除机制、关键微生物及功能基因，以邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）和邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）为目标污染物，分别设置含量为0、5、10和20 mg·kg-1的单一污染土壤，避光培养90 d，利用宏基因组技术探究其去除的微生物生态学机制.结果表明，DBP和DEHP在土壤中的降解动态均符合一级动力学降解模型，半衰期介于17.0~38.2 d之间，5 mg·kg-1的DBP降解速率最快，依次快于10 mg·kg-1的DEHP、5 mg·kg-1的DBP、5 mg·kg-1的DEHP以及20 mg·kg-1的DBP和DEHP.第7 d和15 d的土壤样品间细菌群落结构存在显著差异，放线菌门相对丰度随时间不断提升，且与DBP或DEHP半衰期呈反比.物种共现网络分析筛选出变形菌门的Pandoraea属为群落中的关键物种，可以用来指示DBP和DEHP污染程度.KEGG功能注释结果表明，Pandoraea在群落中负责酯键水解、苯甲酸降解、群体感应、ABC转运和双组分系统等功能，可以促进邻苯二甲酸酯上下游降解、细胞通讯和其它降解菌的生长繁殖，以此维持群落结构的稳定.由此可见，紫色土中，DBP和DEHP的去除效率取决于初始含量和自身性质，放线菌门的细菌在降解中扮演重要角色，Pandoraea在促进邻苯二甲酸酯降解和调节降解菌群结构和功能的稳定中均发挥关键作用.

关键词：宏基因组,邻苯二甲酸酯(PAEs),细菌群落,网络分析,关键物种,