海洋生态动力学研究室孙鹏飞领衔的科研团队在JCR二区和中科院二区SCI期刊Microorganisms（IF=4.5）发表了题为 “Single and Combined Effects of Phenanthrene and Silver Nanoparticles on Denitrification Processes in Coastal Marine Sediments”（《菲与纳米银污染对海洋沉积物反硝化过程的单一及复合影响》）的最新研究结果。

　　反硝化细菌驱动的反硝化作用是氮循环的关键一环，不完全的反硝化作用会增加溶解无机氮积累和温室气体释放，增大富营养化风险，加剧温室效应。近年来，随着工业的发展，多环芳烃和纳米银应用广泛，污染程度加剧，河口和近海沉积物是其主要聚集区域。多环芳烃和纳米银能对微生物产生毒性效应，会对沉积物生态系统造成危害。而复合污染毒性效应是沉积物毒性评价中的重要方向，有助于更准确地了解污染物在实际环境的毒性效应。因此，研究多环芳烃和纳米银污染对近海沉积物反硝化作用及功能细菌的影响具有重要的生态学意义。

　　团队以菲和纳米银为污染物，通过短期暴露模拟实验，研究了近海沉积物反硝化能力、反硝化酶活性、反硝化功能基因丰度及反硝化细菌群落结构与多样性对菲和纳米银单一及复合污染的响应，并探讨了其对近海沉积环境中反硝化作用过程及反硝化细菌群落结构的影响机制。结果表明，各污染处理组对反硝化能力、还原酶活性、细菌总数和功能基因丰度具有不同程度的抑制效应，各处理组抑制效应顺序为：复合污染＞纳米银污染＞菲污染。功能基因所受抑制效应显著大于细菌总数，即污染物对反硝化细菌具有特异性毒性效应。还原过程对污染物敏感性顺序为：N2O还原＞NO2−还原＞NO3−还原，各处理组均会导致NO3−、NO2−和N2O积累量的增加。此外，功能基因丰度较多样性更能预测菲和纳米银胁迫对沉积物反硝化作用的影响。各处理组nirS和nosZ基因型菌群群落组成在门水平上变化不大，但在属水平上差异显著。总之，本研究表明，菲和纳米银复合污染较单一污染更能导致近海沉积物中NO3−、NO2−和N2O的积累增加，从而增大近海区域富营养化的风险，加剧温室效应，并对全球气候变化产生不利影响。需重点关注多环芳烃和纳米银污染。

　　相关论文信息：Sun P F（第一作者）, Li K R, Yi S K, Li H, Chen X*. Single and combined effects of phenanthrene and silver nanoparticles on denitrification processes in a coastal marine sediment. Microorganisms.2024,12(4),745.doi.org/10.3390/microorganisms12040745.