淮北煤田深层地下水微生物群落特征及其水源示踪意义
陈家玉1
桂和荣2
郭艳2
李俊2
1.安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南 232001;国家煤矿水害防治工程技术研究中心(宿州学院),安徽宿州 2340002.国家煤矿水害防治工程技术研究中心(宿州学院),安徽宿州 234000
摘要：煤矿开采及疏水降压,打破了深层地下水的天然平衡系统,导致不同含水层微生物群落的时空变化.利用淮北煤田矿井水文孔采集深度分别为600和750 m的二叠系煤系砂岩含水层(煤系)和石炭系太原组灰岩含水层(太灰)地下水样品,利用16SrRNA基因V4区测序方法,开展深层地下水微生物群落多样性测试与分析.结果表明,煤系水和太灰水样品微生物分类单元(OUTs)数目范围分别为968～3 071和820～3 894,平均值分别为1 980.43和1 847.81.ACE、Shannon和Chao值呈现煤系水＞太灰水、Simpson指数呈现煤系水＜太灰水的特征,说明地下水微生物群落组成多样性煤系水＞太灰水;太灰水和煤系水中主要优势菌门均为Proteobacteria、Bacteroidota和Planctomycetota,相对丰度分别介于 41.48％～97.36％、0.57％～48.01％和 0.13％～15.29％;煤系水主要优势菌属为Thiovirga、Hydrogenophaga和Flavobacterium,相对丰度分别占煤系水中总菌属的 5.98％、4.39％、3.43％.太灰水主要优势菌属为 Hydrogenophaga、Acinetobacter、Thiobacillus,相对丰度占比分别为11.13％、4.72％和4.40％;煤系水和太灰水含水层特有OTU数目分别为1 759和4 107个;F-、K+、ORP是影响地下水微生物群落的主要环境因子,K+对太灰水菌群群落丰度的影响大于煤系水,F-对煤系水和太灰水菌群群落影响相差不大;随着含水层深度的增加,F-和K+对菌群群落丰度的影响逐渐增大.淮北煤炭典型污染物F-质量浓度的升高强化了部分菌群,导致微生物群落组成发生变化.由煤田采动造成的地下水污染同时使Thiothrix在太灰水中得以富集.煤系水、太灰水是淮北煤田煤矿开采的主要充水水源,而且具有不同的微生物群落特征,从而为煤矿涌(突)水水源识别提供了一种新的方法,为煤矿水害防治提供保障.
关键词：淮北煤田深层地下水微生物群落环境因子高通量测序
分类号：X523(水体污染及其防治)
资助基金：国家自然科学基金(41373095)
论文发表日期：2023-09-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 3503-3512 )
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