港大研究揭珠江地下水銨濃度全球最高 微生物發酵為關鍵成因
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Summary
香港大學地球與行星科學系焦赳赳教授帶領的研究團隊近日發表重要發現，揭示微生物發酵很可能是珠江三角洲沉積物中產生銨的主要途徑，為解釋區內地下水天然銨濃度異常偏高並且全球稱最的現象，提供了關鍵線索 。研究指出，部分地下水未經處理並不適合飲用，對區內人口稠密地區的供水安全構成潛在影響 。
Key Points
- 港大團隊結合地球化學與宏基因組學方法，分析珠江三角洲三個鑽孔取得的36個沉積物樣本 。
- 樣本來自不同深度，記錄了逾1.3萬年的地質歷史，涵蓋陸相主導區、過渡區和海相主導區三種環境 。
- 團隊分析微生物遺傳物質，重建出770個代表性宏基因組組裝基因組，了解微生物種類及代謝功能 。
- 三個沉積帶均以發酵相關基因最為豐富，顯示微生物發酵是產銨的主要途徑 。
- 相關基因豐度隨沉積深度和年代增加而下降，反映易分解有機物逐漸耗盡 。
- 現時高銨濃度是長時間累積和滯留的結果，而非僅由新近微生物活動造成 。
- 古菌傾向保留穩定保守的功能特徵，細菌則展現更強的代謝靈活性以適應不同環境 。
- 海相環境細菌屬「Brevirhabdus」可能是參與銨循環的重要類群 。
- 陸相區硝酸鹽還原基因豐度僅次於發酵基因；過渡區及海相區則以亞硝酸鹽轉化為銨的基因更突出 。
- 不同沉積帶的鹽度及硝酸鹽、亞硝酸鹽供應差異，影響微生物採用的產銨途徑 。
Why It Matters
焦赳赳教授指出，研究突破了過往僅將埋藏有機質視為銨來源的一般理解，建立了結合沉積演化、地下水地球化學與微生物功能的機制框架 。這項成果有助識別較容易出現天然銨富集的地下水系統，為人口稠密的三角洲地區，包括粵港澳大灣區的地下水評估、監測及處理規劃提供科學依據，對保障區內數千萬居民的飲用水安全具有重要意義 。
焦赳赳教授指出，研究突破了過往僅將埋藏有機質視為銨來源的一般理解，建立了結合沉積演化、地下水地球化學與微生物功能的機制框架 。這項成果有助識別較容易出現天然銨富集的地下水系統，為人口稠密的三角洲地區，包括粵港澳大灣區的地下水評估、監測及處理規劃提供科學依據，對保障區內數千萬居民的飲用水安全具有重要意義 。