菜子湖线有机磷酸酯污染及其与微生物群落特征相关性的初步分析

有机磷酸酯(organophosphate esters, OPEs)的广泛应用导致其在环境累积并凸显其日益严峻的生态毒性问题。研究有机磷酸酯对引江济淮工程菜子湖流域沉积物微生物群落及其功能基因的影响,有助于我们认识这类新型污染物的生态风险并制定有效防控措施。本研究通过实地采样分析了2021年11月至2022年11月间菜子湖线流域水体中OPEs的时空分布特征,并运用16S rRNA基因高通量测序技术对沉积物微生物进行分析,结合主坐标分析(PCoA)和冗余分析(RDA),探究了OPEs浓度变化与微生物群落结构的关系,同时借助PICRUSt预测了微生物功能基因。研究表明,菜子湖线水域ΣOPEs浓度均值从2021年11月的167.55 ng·L^-1上升至2022年11月的177.48 ng·L^-1。氯代类OPEs如磷酸三氯乙酯(TCEP)和磷酸三氯丙酯(TCPP)为主要污染成分,浓度分别达到数百ng·L^-1级别。在微生物群落方面,变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门在较高OPEs浓度下相对丰度显著增加,其中相对应的菌属与OPEs含量呈正相关。通过FAPROTAX预测功能分析,结果显示微生物群落具有化学异养、需氧化学异养、芳香化合物降解及硫化合物暗氧化等功能活性,暗示了该水域微生物可能具备对OPEs及其他有机污染物的降解能力。同时,结合PICRUSt预测数据,微生物组功能主要涉及氨基酸代谢、碳水化合物代谢等关键通路,进一步表明微生物可能通过这些途径参与OPEs的生物转化过程。本研究表明,菜子湖线水域沉积物微生物群落结构受到OPEs污染影响,特定菌门的丰度变化可能反映出其对OPEs的潜在降解能力,为进一步探讨OPEs的环境行为及微生物修复机制提供了科学依据。