珠三角地下水銨濃度高 港大揭源自微生物發酵
【大公報訊】記者郭如佳報道：珠江三角洲人口稠密，惟地下水錄得全球最高的天然銨濃度，部分地下水未經處理並不適合飲用。香港大學與深圳大學研究團隊發現，微生物發酵很可能是產生銨的主要途徑，而非過往認為的單純有機質埋藏與水流受限。研究進一步揭示，不同沉積環境下微生物產銨的方式存在差異，相關成果已於《自然通訊》發表。團隊指出，研究突破了過往對銨來源的理解，為三角洲地區地下水管理提供科學依據。
分析涵蓋1.3萬年地質史
研究團隊分析珠江三角洲三個鑽孔、來自不同深度的36個沉積物樣本，涵蓋約13000年的地質歷史，包括陸相、過渡及海相三種沉積環境。透過分析沉積物中的微生物遺傳物質，團隊重建770個代表性宏基因組組裝基因組，發現微生物群落組成及產銨代謝潛力沿沉積環境梯度呈現明顯差異。研究亦揭示，古菌傾向保留較穩定、演化上較保守的功能特徵；細菌則能因應不同環境展現更強的代謝靈活性。
長時間累積引致高銨濃度
研究發現，三個沉積帶均以發酵相關基因最為豐富，顯示微生物發酵很可能是沉積物產銨的主要途徑。不過，相關基因豐度會隨沉積深度和年代增加而下降，團隊推測較易分解的有機物在長期埋藏過程中逐漸耗盡，可供微生物發酵及產銨的物質減少；現時高銨濃度是長時間累積和滯留的結果，而非僅是新近微生物活動造成。
研究又指，不同沉積帶的產銨途徑亦有差異。陸相主導區中，硝酸鹽還原相關基因豐度僅次於發酵；鹽度較高的過渡區和海相主導區，將亞硝酸鹽直接轉化為銨的相關基因更為突出。團隊推測，相關差別與鹽度和硝酸鹽、亞硝酸鹽的供應量有關。
團隊指出，研究建立結合沉積演化、地下水地球化學與微生物功能的機制框架，有助識別較易出現天然銨富集的地下水系統，為人口稠密三角洲地區的水資源評估、監測及處理規劃提供科學依據。
論文第一作者為陸美青博士，港大焦赳赳教授與深圳大學李猛教授為共同通訊作者，亦有來自南方科技大學、香港科技大學及華東師範大學的科學家參與。
