港大研究揭珠江地下水铵浓度全球最高 微生物发酵为关键成因
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Summary
香港大学地球与行星科学系焦赳赳教授带领的研究团队近日发表重要发现，揭示微生物发酵很可能是珠江三角洲沉积物中产生铵的主要途径，为解释区内地下水天然铵浓度异常偏高并且全球称最的现象，提供了关键线索 。研究指出，部分地下水未经处理并不适合饮用，对区内人口稠密地区的供水安全构成潜在影响 。
Key Points
- 港大团队结合地球化学与宏基因组学方法，分析珠江三角洲三个钻孔取得的36个沉积物样本 。
- 样本来自不同深度，记录了逾1.3万年的地质历史，涵盖陆相主导区、过渡区和海相主导区三种环境 。
- 团队分析微生物遗传物质，重建出770个代表性宏基因组组装基因组，了解微生物种类及代谢功能 。
- 三个沉积带均以发酵相关基因最为丰富，显示微生物发酵是产铵的主要途径 。
- 相关基因丰度随沉积深度和年代增加而下降，反映易分解有机物逐渐耗尽 。
- 现时高铵浓度是长时间累积和滞留的结果，而非仅由新近微生物活动造成 。
- 古菌倾向保留稳定保守的功能特征，细菌则展现更强的代谢灵活性以适应不同环境 。
- 海相环境细菌属“Brevirhabdus”可能是参与铵循环的重要类群 。
- 陆相区硝酸盐还原基因丰度仅次于发酵基因；过渡区及海相区则以亚硝酸盐转化为铵的基因更突出 。
- 不同沉积带的盐度及硝酸盐、亚硝酸盐供应差异，影响微生物采用的产铵途径 。
Why It Matters
焦赳赳教授指出，研究突破了过往仅将埋藏有机质视为铵来源的一般理解，建立了结合沉积演化、地下水地球化学与微生物功能的机制框架 。这项成果有助识别较容易出现天然铵富集的地下水系统，为人口稠密的三角洲地区，包括粤港澳大湾区的地下水评估、监测及处理规划提供科学依据，对保障区内数千万居民的饮用水安全具有重要意义 。
焦赳赳教授指出，研究突破了过往仅将埋藏有机质视为铵来源的一般理解，建立了结合沉积演化、地下水地球化学与微生物功能的机制框架 。这项成果有助识别较容易出现天然铵富集的地下水系统，为人口稠密的三角洲地区，包括粤港澳大湾区的地下水评估、监测及处理规划提供科学依据，对保障区内数千万居民的饮用水安全具有重要意义 。