安徽某铁矿不同矿山废水库中微生物群落结构特征

摘要

[目的]研究安徽某铁矿不同矿山废水库中微生物群落结构特征及其影响因素.[方法]对比分析了该铁矿3个大型废水库的地球化学特征,并用高通量测序技术研究了水体中微生物群落组成,进而用统计学方法解析了环境因子对微生物群落结构的影响.[结果]3个废水库中有2个为酸性,1个为中性,理化性质有明显的差异.近年形成的塌方采场废水库(TF) pH仅为2.55±0.01,Fe浓度高达154.95±0.78 mg/L,SO42-浓度为3374.86±3.81 mg/L;形成于20世纪70年代的排土场废水库(PT)酸性略弱(pH 2.9±0.02),Fe浓度(34.57±4.00 mg/L)与TF相比明显降低,SO42-浓度则高达10398.98±626.70 mg/L;东沙采场废水库(DS)则为中性(pH 7.55),但SO42-仍高达4162.99 mg/L,主要的金属离子为Mg(594.90 mg/L)、Ca (650.10 mg/L).3个废水库的原核生物多样性随pH的升高而升高.两个酸性废水库的原核生物组成较为接近,但TF的化能自养菌含量较高(69.54％±2.89％),PT的化能异养菌含量较高(64.45％± 13.81％).自养铁氧化菌Ferrovum在TF中的比例高达(64.17±1.84)％,在PT中则下降为(35.39±13.74)％.但PT中含有丰富的化能异养嗜酸菌如Acidicapsa(15.75％±3.99％)、Acidiphilium(10.65％±2.05％)、Acidisphaera (6.34％±1.02％)等.DS中虽然也含有较高的金属离子和SO42-,但其中的原核生物组成与TF和PT截然不同,主要为Limnohabitans (18.47％)、Rhodobacter (8.42％)等.3个废水库的真核生物群落主要由藻类组成,酸水库TF和PT中主要为棕鞭藻属(Ochromonas)和胶球藻属(Coccomyxa),棕鞭藻属在TF中(53.65％±2.02％)占优势,胶球藻属在PT中(68.84±10.4％)占优势,中性废水库DS中则主要是小环藻属(Cyclotella)(49.85％).经统计学分析,pH是影响矿山废水微生物多样性和群落组成的主要环境因素.