珠三角地下水铵浓度高 港大揭源自微生物发酵

2026-08-10 05:15:16
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【大公报讯】记者郭如佳报道:珠江三角洲人口稠密,惟地下水录得全球最高的天然铵浓度,部分地下水未经处理并不适合饮用。香港大学与深圳大学研究团队发现,微生物发酵很可能是产生铵的主要途径,而非过往认为的单纯有机质埋藏与水流受限。研究进一步揭示,不同沉积环境下微生物产铵的方式存在差异,相关成果已于《自然通讯》发表。团队指出,研究突破了过往对铵来源的理解,为三角洲地区地下水管理提供科学依据。

分析涵盖1.3万年地质史

研究团队分析珠江三角洲三个钻孔、来自不同深度的36个沉积物样本,涵盖约13000年的地质历史,包括陆相、过渡及海相三种沉积环境。透过分析沉积物中的微生物遗传物质,团队重建770个代表性宏基因组组装基因组,发现微生物群落组成及产铵代谢潜力沿沉积环境梯度呈现明显差异。研究亦揭示,古菌倾向保留较稳定、演化上较保守的功能特征;细菌则能因应不同环境展现更强的代谢灵活性。

长时间累积引致高铵浓度

研究发现,三个沉积带均以发酵相关基因最为丰富,显示微生物发酵很可能是沉积物产铵的主要途径。不过,相关基因丰度会随沉积深度和年代增加而下降,团队推测较易分解的有机物在长期埋藏过程中逐渐耗尽,可供微生物发酵及产铵的物质减少;现时高铵浓度是长时间累积和滞留的结果,而非仅是新近微生物活动造成。

研究又指,不同沉积带的产铵途径亦有差异。陆相主导区中,硝酸盐还原相关基因丰度仅次于发酵;盐度较高的过渡区和海相主导区,将亚硝酸盐直接转化为铵的相关基因更为突出。团队推测,相关差别与盐度和硝酸盐、亚硝酸盐的供应量有关。

团队指出,研究建立结合沉积演化、地下水地球化学与微生物功能的机制框架,有助识别较易出现天然铵富集的地下水系统,为人口稠密三角洲地区的水资源评估、监测及处理规划提供科学依据。

论文第一作者为陆美青博士,港大焦赳赳教授与深圳大学李猛教授为共同通讯作者,亦有来自南方科技大学、香港科技大学及华东师范大学的科学家参与。