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微生物基因可以提高我们对水污染的认识
德国阿默尔洪泛区的新研究检查了微生物生物标志物，以帮助改进反硝化模型。
来源:Eos杂志土壤和含水层等地下环境充满了微生物。这些微小的微生物在营养物质循环和分解或转化污染物方面发挥着重要作用。然而，科学家们仍然难以可靠地模拟微生物如何生长和腐烂。
大多数地下水微生物群落研究都集中在自由漂浮的浮游微生物上，这些微生物仅占含水层微生物种群的不到 10%。地下水中的大多数微生物附着在沉积物上，使检查变得更加困难。许多研究也是在实验室而不是现场进行的。
Strobel 等人着手研究追踪生物标志物（例如微生物在其生命周期中产生的特定基因）是否可以改进旨在预测微生物降解含水层污染物效果的模型。他们在德国西南部的阿默河漫滩进行了研究，那里的地下水源含氧量低，沉积物有机碳含量高，非常适合微生物反硝化（将硝酸盐还原为氮气）的发生。该团队建造了两口 8.4 米深的井，周围环绕着 PVC 套管，并向其中一口井插入了七个微生物捕获装置 (MTD)，即装在过滤器中的灭菌沉积物容器，作为含水层基质中微生物群落的代表。在进行任何实验之前，MTD 会在水中浸泡 4.5 个月，以便微生物群落有时间适应环境并增殖。
在大约 10 天的时间里，当 MTD 位于流出井时，研究人员在流入井注入富含硝酸盐的地下水，并从流出井提取地下水。硝酸盐（一种来自化肥和污水废物等来源的污染物）的存在刺激了微生物群落进行反硝化过程。该团队监测流出处的硝酸盐浓度，并定期取出 MTD 运送到实验室进行 DNA 分析。