Effect of salinity and algae biomass on mercury cycling genes and bacterial communities in sediments under mercury contamination: Implications of the mercury cycle in arid regions

WenjuanSong，HeigangXiong，RanQi，ShuzhiWang，YuyiYang

期刊：Environmental Pollution IF:8.071

发表时间：2021年1月

作者单位：中国科学院大学

亮点

•细菌是参与汞循环的主要微生物。

•高含量的汞会降低merA和hgcA的丰度。

•藻类生物量较高（250 mg L−1） 导致merA丰度增加。

•特定的汞甲基化剂（Syntrophomonadaceae）在盐水下增加。

文章摘要

干旱地区的湖泊正在通过空气沉降和地表径流遭受汞污染，对生态系统安全和人类健康构成威胁。此外，盐度和有机质输入可能影响沉积物中汞的循环和细菌群落的组成。在这项研究中，研究了盐度和藻类生物量作为重要有机物对汞污染下汞循环中涉及的基因（merA和hgcA）的影响。在湖泊微观世界的沉积物中未检测到古细菌merA和hgcA，表明细菌而不是古细菌在汞还原和甲基化中起关键作用。高含量的汞（300纳克−1） 可以减少merA和hgcA的丰度。盐度和藻类生物量对汞循环基因的影响取决于基因类型和剂量。藻类生物量（250 mg L−1） 导致merA丰度增加，但hgcA丰度降低。汞，盐度和藻类生物量的高投入降低了沉积物中细菌群落的丰富性和多样性。进一步分析表明，较高的汞（300ng g−1） 导致汞甲基化剂的相对丰度增加，例如Ruminococcaceae，Bacteroidaceae和Veillonellaceae。在生理盐水条件下（10和30克L−1） ，与对照相比，与汞还原（Halomonadaceae）和甲基化（Syntrophomonadaceae）相关的特定细菌的丰富度增加。藻类生物量的输入导致与汞循环相关的特定细菌群落的增加以及参与有机物分解的细菌的丰富性。这些结果提供了对干旱地区湖泊沉积物中汞循环相关基因和细菌群落的深入了解。

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