土壤微生物组和污染修复

土壤微生物组和污染修复土壤污染，如重金属、抗生素、石油烃和微塑料等污染物，对土壤健康造成了严重的威胁。众所周知，微生物修复是一种利用生物修复
污染土壤的经济高效且环境友好的方法，已有多种具备高效生物修复能力的细菌、真菌、藻类等微生物物种成功用于降低土壤中有毒污染物的毒性。
微生物生物修复过程主要取决于参与污染物生物降解相关酶的活性，这些酶可将有毒污染物通过生物转化形成无毒或毒性较小的物质。例如土壤重金
属，微生物组通过协同互作可有效降低重金属的生物毒性，阻止其向植物进一步转移。Xiao等人首次通过高通量测序和宏基因组学相结合的方法
鉴定了五种水稻土中砷代谢基因的分布，揭示了它们在砷生物转化中的潜力。同时，在针对稻田土壤中驱动砷转化微生物组的研究中，Chen等人
发现，硫还原菌和产甲烷古菌协同调控水稻土中二甲基砷的积累与降解。此外，在砷污染的稻田土壤中，微生物组驱动的砷氧化耦合硝酸还原过程也
是降低砷生物有效性和毒性的重要途径。然而，由于微生物的生长与土壤pH、温度、氧气、土壤结构、水分和营养水平等条件密切相关，污染场地
中土著微生物种类及功能的信息尚不清楚，需要利用微生物组学及模型等手段进一步研究。例如，Chen等人利用系统进化基因组学、分子钟理论
和生物进化模型的方法系统描绘了地球演化历史中微生物对砷毒性的适应过程，探索了生物基因组在解决进化生物学问题中的应用模式，为理解重金
属污染环境下的微生物生态学过程提供了重要基础。因此，未来通过对土壤微生物组的深入研究，利用土壤微生物组从污染环境中去除有毒污染物或
降低其毒性是保持土壤健康的一种重要生物手段。