光伏产业区水体微生物群落对氟氯污染胁迫的响应及其机制研究

光伏产业链上、中游生产过程中产生大量的氟氯离子和氟硅烷、氯硅烷类污染物，因现有技术尚无法对其进行有效地回收处理而被直接排入水环境，造成了严重污染。本项目将采用野外点面结合的调查技术、现代分析检测技术与分子生态技术，以江西省新余市渝水区为代表性区域，对水体的理化环境因子和微生物群落的数量及生物量、群落结构及优势种进行分析，从环境地球化学角度研究区域水体氟氯污染物的分布现状及区域空间分布特征，对微生物群落进行相似性、聚类和多样性分析并从环境因素和生物有效性角度研究水环境氟氯污染对微生物群落的影响，阐释水生态系统微生物群落生态格局的成因机制，明确水环境系统结构与功能调控趋向，为推进水体氟氯化合物污染的生态毒性诊断与修复提供理论依据，有利于区域生态环境的保护和光伏产业的可持续发展，具有重要的环境学意义。

光伏产业上、中游生产过程中产生大量的F-、Cl-、HF、SiF4、PF5、HCl、SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2、Cl2等小分子氟氯化合物，因各种原因未能进行有效处理而通过废水、废气和固体废物排放进入大气、水体和土壤环境，直接参与氟氯的环境地球化学循环，造成了严重污染。本项目针对光伏产业生产过程中产生的氟氯离子造成严重的环境污染问题，采用野外点面结合的调查技术、现代分析检测技术与分子生态技术，在江西省新余市渝水区光伏企业周边进行样点的布设，通过对该区进行实地调查，并采集了水、沉积物土壤和常见植物等样品，分析了样品中氟氯化合物的浓度和形态分布，结合各样品的理化性质，如常规水质参数、沉积物样品粒径分布、表面性质、铁锰氧化物含量、粘土矿物种类和含量、有机质的含量及组成等，研究了氟氯化合物在该地区的污染特征，了解污染物的类型、来源及归趋。对区域重要水体进行为期不同的水样采集，基于微生物16S rRNA基因特异性片段DGGE指纹图谱的分析，对不同样点或同一样点不同时期的微生物群落结构变化进行了比较，并结合实时荧光定量PCR技术对水样中总细菌、弧菌与功能菌群数量进行了量化研究，从而系统地揭示了氟氯污染胁迫水体中微生物在不同季节分布、发生和发展演变规律。基于对区域水体氟氯污染特征以及微生物群落结构与功能的研究，开展了氟氯化合物污染胁迫下水生态系统发育分析，找出l了水生态系统不可持续生态格局形成的根源，再从系统生态学角度提出了水生态系统调控趋向分析。