长期放射性环境下微生物群落多样性变化

安毅夫,孙 娟,高 扬,连国玺,杨 冰 (中核第四研究设计工程有限公司,河北 石家庄 050021)

铀尾渣作为铀矿采冶产生的主要固体废物,其不仅含有U、226Ra、210Pb、210Po 等天然放射性核素,也包括水冶加工工艺带入的酸、碱、有机物等多种化工物料,在降水淋滤和地表径流的作用下[1],导致污染物的溶出和迁移,可能造成潜在的环境污染风险.

微生物是生态环境的重要参与者,对地质构造、物质循环和生态稳定等多个过程均有贡献[2-4],然而,人类活动导致的污染物迁移,会改变微生物生存场所的pH 值、无机离子、有机质等环境因子,抑制了微生物群落的可持续增长,降低了环境自净容量,从而加速污染物的累积.研究微生物群落随环境因子的变化规律,有利于掌握微生物群落在不同污染物水平下的种群协同作用机制[5].目前,高通量测序技术作为分析微生物群落结构和多样性的有效手段[6],被广泛用于生态环境领域,不过由于采样手段的限制,大多数研究多集中于土壤表层[7]、河道沉积物[8]、地表水体[9]等表层介质,对于尾矿库、尾渣库等具有深层结构的微生物群落研究较少.

随着时间尺度的延长和雨水的持续搬运,铀尾渣库中放射性核素、重金属离子等成分易发生垂向迁移,可能导致不同深度的微生物群落发生显著性结构变化[10-12],而且铀尾渣具有比环境土壤样品更大的孔隙度、渗透系数及更多的放射性核素和重金属元素,理论上极大影响了深层铀尾渣中微生……