煤炭学报

作者：陈家玉, 桂和荣, 郭艳, 李俊,

关键词：淮北煤田, 深层地下水, 微生物群落, 环境因子, 高通量测序,

煤矿开采及疏水降压,打破了深层地下水的天然平衡系统，导致不同含水层微生物群落的时空变化。利用淮北煤田矿井水文孔采集深度分别为600和750 m的二叠系煤系砂岩含水层(煤系)和石炭系太原组灰岩含水层(太灰)地下水样品,利用16S rRNA基因V4区测序方法，开展深层地下水微生物群落多样性测试与分析。结果表明,煤系水和太灰水样品微生物分类单元(OUTs)数目范围分别为968～3071和820～3894，平均值分别为1 980.43和1 847.81。ACE、Shannon和Chao值呈现煤系水 > 太灰水、Simpson指数呈现煤系水<太灰水的特征，说明地下水微生物群落组成多样性煤系水 > 太灰水；太灰水和煤系水中主要优势菌门均为Proteobacteria、Bacteroidota和Planctomycetota, 相对丰度分别介于41.48%～97.36%、0.57%～48.01%和0.13%～15.29%；煤系水主要优势菌属为Thiovirga、Hydrogenophaga和Flavobacterium，相对丰度分别占煤系水中总菌属的5.98%、4.39%、3.43%。太灰水主要优势菌属为Hydrogenophaga、Acinetobacter、Thiobacillus，相对丰度占比分别为11.13%、4.72%和4.40%；煤系水和太灰水含水层特有OTU数目分别为1 759和4 107个；F−、K+、ORP是影响地下水微生物群落的主要环境因子，K+对太灰水菌群群落丰度的影响大于煤系水，F−对煤系水和太灰水菌群群落影响相差不大；随着含水层深度的增加，F−和K+对菌群群落丰度的影响逐渐增大。淮北煤炭典型污染物F−质量浓度的升高强化了部分菌群,导致微生物群落组成发生变化。由煤田采动造成的地下水污染同时使Thiothrix在太灰水中得以富集。煤系水、太灰水是淮北煤田煤矿开采的主要充水水源，而且具有不同的微生物群落特征，从而为煤矿涌(突)水水源识别提供了一种新的方法，为煤矿水害防治提供保障。

来源：2023年第9期

《煤炭学报》期刊编辑部

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