仝曉輝 汪銀龍 劉曉寧 蘇雨崝

摘要：

為探明再生水補(bǔ)水對(duì)河道底泥細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響，以深圳市西鄉(xiāng)河再生水補(bǔ)水為研究對(duì)象，在分析河道8處底泥樣品理化指標(biāo)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用 Illumina 高通量測(cè)序技術(shù)探究河道再生水補(bǔ)水后底泥細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的空間差異特征以及對(duì)環(huán)境因子所產(chǎn)生的影響，并借助冗余分析方法分析河道底泥細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)空間差異特征的形成原因。分析結(jié)果表明：西鄉(xiāng)河中下游底泥含有多種污染物，且中游重金屬污染較為嚴(yán)重;河道底泥中的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與多樣性在空間上存在顯著的差異，補(bǔ)水口附近底泥的微生物具有較高的多樣性;河道底泥中優(yōu)勢(shì)菌主要有硫桿菌（Thiobacillus）、擬桿菌（Bacteroides）、脫硫菌屬（Desulfatiglans、Desulfococcus、Desulfuromonas）、脫磷菌屬（Desulfomicrobicum）以及反硝化菌屬（Dechloromonas、Ferritrophicum），占克隆文庫(kù)的70%以上;再生水中的氮、磷、有機(jī)物和Cu和Fe重金屬等物質(zhì)對(duì)補(bǔ)水口附近的底泥反硝化菌屬和脫硫菌屬的多樣性及其豐度具有顯著的影響，而對(duì)距離較遠(yuǎn)的珠江口底泥微生物影響較小。

關(guān) 鍵 詞：

再生水補(bǔ)水; 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu); 底泥; 重金屬; 西鄉(xiāng)河

中圖法分類(lèi)號(hào)： X828

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.07.010

0 引 言

隨著城市的發(fā)展，城市中多數(shù)河道變成區(qū)域納污河流，一些河道甚至出現(xiàn)了“無(wú)水?dāng)嗔?，有水皆黑”的現(xiàn)象，再生水補(bǔ)水是解決這一現(xiàn)象的關(guān)鍵[1]。再生水作為城市的穩(wěn)定再生水源，在緩解深圳市地表水資源短缺，城市雨源性河道生態(tài)基流間歇性缺水等問(wèn)題發(fā)揮了重要作用。然而，再生水補(bǔ)水會(huì)影響河道中營(yíng)養(yǎng)物和污染物的原有狀態(tài)，其可以改變河道水體環(huán)境及污染物遷移路徑，進(jìn)而影響河道水質(zhì)及底泥的理化性質(zhì)[2-4]。另外，河道水質(zhì)及底泥的理化指標(biāo)特別是營(yíng)養(yǎng)物和污染物的變化將對(duì)底泥微生物群落結(jié)構(gòu)有顯著影響[5-8]。

目前，大量的學(xué)者對(duì)河道補(bǔ)水與底泥微生物群落結(jié)構(gòu)的響應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了相關(guān)研究。Wakelin等[9]通過(guò)利用基因克隆文庫(kù)構(gòu)建與qPCR相結(jié)合的方法對(duì)污水處理廠排水與河道底泥固氮微生物豐度的響應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了分析，結(jié)果表明河道底泥中固氮基因相對(duì)豐度與補(bǔ)水水量成正相關(guān);Baniulyte[10]研究分析了以氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽為主的補(bǔ)水對(duì)水域環(huán)境的影響，研究表明，在高濃度營(yíng)養(yǎng)鹽污水對(duì)河道補(bǔ)水的作用下，底泥中Bacteriodetes類(lèi)群的相對(duì)豐度與有機(jī)物降解呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系;馬棟山等[11]應(yīng)用限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性（T-RFLP）技術(shù)分析了京市永定河麻峪濕地再生水補(bǔ)水口附近底泥微生物群落結(jié)構(gòu)的空間差異特征以及其與環(huán)境因子所產(chǎn)生的響應(yīng)關(guān)系，結(jié)果顯示，TP和TOC對(duì)補(bǔ)水口底泥細(xì)菌的多樣性及群落結(jié)構(gòu)有較大的影響，而氨氮的凈化與再生水補(bǔ)水距離有一定關(guān)系。由此可見(jiàn)，補(bǔ)水水質(zhì)情況會(huì)對(duì)底泥中的微生物造成影響，進(jìn)而會(huì)影響河道水質(zhì)凈化和污染物修復(fù)，因此研究再生水補(bǔ)水與城市納污河道底泥微生物的響應(yīng)關(guān)系，解析影響微生物群落結(jié)構(gòu)變化的主次要環(huán)境因素，探明能夠降解污染物的優(yōu)勢(shì)菌屬，將為深圳市河道補(bǔ)水的生態(tài)修復(fù)工作提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域位于深圳市寶安區(qū)西南部，屬于珠江口流域。流域?qū)賮啛釒ШＱ笮詺夂?，全年氣溫較高，溫暖無(wú)冬。流域內(nèi)多年平均降雨量為1 667.0 mm，降雨多集中在4～9月，多年平均氣溫約為22.0 ℃，年內(nèi)氣溫變化較小。西鄉(xiāng)河全長(zhǎng)約為7.62 km，流域面積17.78 km2。流域內(nèi)有固戍污水處理廠為西鄉(xiāng)河進(jìn)行再生水補(bǔ)水（補(bǔ)水點(diǎn)距離鐵崗水庫(kù)約800 m，見(jiàn)圖1），污水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為24萬(wàn)m3/d，現(xiàn)狀旱季再生水約15萬(wàn)～18萬(wàn)m3/d，通過(guò)泵站提升西鄉(xiāng)河上游的總量為10萬(wàn)～11萬(wàn)m3/d。河道上游因有補(bǔ)水作用，水流動(dòng)力足，水質(zhì)較好;河道下游出口為珠江口伶仃洋海區(qū)，因潮汐原因，下游約2.00 km為感潮河段，河道水質(zhì)受潮汐影響較大，大面積水體呈褐色，且水面經(jīng)常產(chǎn)生刺激性氣味，上下游河道水質(zhì)及水動(dòng)力顯現(xiàn)出明顯的差異。

1.2 樣品采集及測(cè)定

本研究沿鐵崗水庫(kù)至河道入珠江口8個(gè)點(diǎn)進(jìn)行河道底泥采集。根據(jù)鐵排河生態(tài)功能區(qū)劃分，取樣點(diǎn)分布在補(bǔ)水口的上下游，主要包括補(bǔ)水口上游500 m點(diǎn)XN1（尖崗山大道），補(bǔ)水口點(diǎn)XN2（敬老院橋下）及下游1 km等間隔的點(diǎn)XN3（廣深公路）、點(diǎn)XN4（寶安大道）、點(diǎn)XN5（新湖路橋）和點(diǎn)XN6（寶源路橋），距珠江口1 km的點(diǎn)XN7（金科路）及XN8（入珠江口），如圖1所示。每個(gè)采樣點(diǎn)利用GPS定位，并利用挖斗式采泥器在距離上覆水10 cm深度處采樣，單個(gè)采樣點(diǎn)需采集約600 g底泥，置于干凈密封無(wú)菌塑料袋中，隨后帶回實(shí)驗(yàn)室內(nèi)冷藏處理。在實(shí)驗(yàn)室將樣品分為兩份，并在24 h內(nèi)對(duì)第一份底泥做TN、TP、TOC、NO3--N及重金屬等（再生水中的重要水質(zhì)因子）常規(guī)理化指標(biāo)的檢測(cè)與分析;另一份底泥進(jìn)行細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的多樣性測(cè)定。

1.3 DNA提取與高通量測(cè)序

首先提取微生物的DNA，并用NanoDrop2000分光光度計(jì)和瓊脂糖凝膠電泳（Resp）檢測(cè)DNA的濃度和完整性，隨后可以進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。然后以提取的DNA為模板，進(jìn)行第一階段的PCR產(chǎn)物純化，隨即進(jìn)行第二階段PCR擴(kuò)增，并對(duì)磁珠純化后的PCR產(chǎn)物進(jìn)行Qubit定量。最后在Illumina MiSeq測(cè)序平臺(tái)上測(cè)序。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

使用SPSS 21.0 軟件（SPSS，USA）對(duì)8個(gè)底泥的理化參數(shù)進(jìn)行了差異化分析。以細(xì)菌群落組成及底泥理化性質(zhì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用CANOCO（Version 5.0）進(jìn)行冗余分析，探明西鄉(xiāng)河細(xì)菌群落與環(huán)境因子的相互聯(lián)系。采用R軟件（Version 2.1.1）制作熱圖（heat map），分析不同采樣點(diǎn)底泥優(yōu)勢(shì)菌屬在屬水平上群落組成差異性。

2 結(jié)果與討論

2.1 底泥沉積物理化性質(zhì)分析

西鄉(xiāng)河8個(gè)樣點(diǎn)底泥的理化指標(biāo)如表1所列。根據(jù)各個(gè)點(diǎn)理化參數(shù)的單因素分析可知：TN、TP、TOC、NH4+-N、NO3--N、Cu、Zn濃度在不同采樣點(diǎn)存在明顯的差異，補(bǔ)水處底泥的TN、TP、TOC、NH4+-N和NO3--N濃度較補(bǔ)水上游都有大幅提升，河道中下游底泥污染物較為嚴(yán)重，中游底泥重金屬較上、下游污染嚴(yán)重，下游水面大面積呈褐色，且常伴惡臭的氣味產(chǎn)生。補(bǔ)水點(diǎn)下游采樣點(diǎn)隨著補(bǔ)水的距離增加，底泥中理化指標(biāo)的含量逐漸減少，這是由于底泥中的微生物對(duì)TN、TOC、NH4+-N和NO3--N進(jìn)行了轉(zhuǎn)化消耗。但在入珠江口處的底泥含量有明顯的突變，這主要是因?yàn)橄掠魏拥罏楦谐焙佣?，受到潮汐的頂托效?yīng)嚴(yán)重，河道翻泥覆新較快，河道中大量的富營(yíng)養(yǎng)污染物遷移到珠江中，致使水體及底泥中污染物大幅減少。

2.2 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)

2.2.1 細(xì)菌群落多樣性

通過(guò)Miseq高通量測(cè)序，對(duì)西鄉(xiāng)河8個(gè)樣點(diǎn)底泥97%的高質(zhì)量序列相似度進(jìn)行OTUs劃分，共取得18 470條OTUs，所有樣點(diǎn)底泥的OTUs數(shù)量最高為2 726條，最低為1 967條。各樣點(diǎn)的微生物多樣性指數(shù)如表2所示，8個(gè)底泥樣品中相同的OTUs共有468個(gè)，約占OTUs總數(shù)的2.5%，表明西鄉(xiāng)河不同空間的底泥的細(xì)菌群落多樣性顯著。所有樣本文庫(kù)的覆蓋度為92.72%～97.74%，說(shuō)明測(cè)序能夠深度揭示西鄉(xiāng)河河道底泥中微生物群落的真實(shí)情況。由Chao1多樣性指數(shù)顯示，上游XN1、補(bǔ)水點(diǎn)XN2樣點(diǎn)及河道下游感潮河段的Chao1指數(shù)較低，說(shuō)明下游底泥中微生物豐度較低;XN4、XN5、XN6樣點(diǎn)的Chao1指數(shù)較高，表明底泥中微生物豐度較好。另外，底泥樣品的Simpson指數(shù)在0.80～0.90之間，其中XN4、XN5和XN6樣點(diǎn)Simpson指數(shù)值較高，說(shuō)明這3處河道底泥具有相對(duì)較豐富的群落結(jié)構(gòu)。由Shannon細(xì)菌群落多樣性指數(shù)可知：西鄉(xiāng)河河道8個(gè)底泥樣品中的Shannon指數(shù)變化范圍較大，XN1樣品Shannon指數(shù)最低，為4.67，說(shuō)明XN1處的細(xì)菌多樣性最低;除此之外，在入珠江口的2個(gè)點(diǎn)（XN7和XN8）底泥Shannon指數(shù)也較小，分別為5.33和5.42，且數(shù)值相差較小，說(shuō)明珠江口處細(xì)菌的多樣性存在較小的差異。

用等級(jí)-多度（Rank-abundance）曲線[12]比較了8個(gè)樣本底泥中微生物的物種豐度和均勻度。由圖2可知：在水平方向上，XN4、XN5 和XN6三個(gè)樣點(diǎn)的曲線寬度較寬，其豐度較大;相反，其余樣點(diǎn)的曲線寬度較窄，樣點(diǎn)的微生物豐富度也較小;XN2（補(bǔ)水點(diǎn)）、XN3及XN8三個(gè)樣點(diǎn)的Rank-abundance曲線較為光滑，表明這3處河道底泥中的物種均勻度較好;其余5處河道底泥中的物種均勻度較差。

2.2.2 細(xì)菌群落組成與結(jié)構(gòu)

對(duì)底泥樣品的測(cè)試進(jìn)行生物信息統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明，18 470條OTUs主要屬于8個(gè)門(mén)，30個(gè)屬。由圖3可知：8個(gè)底泥樣品的細(xì)菌種群結(jié)構(gòu)在門(mén)水平上相似，但每種門(mén)的豐度確有著很大的差異，在門(mén)的水平上，相對(duì)豐度從高到低依次是變形菌門(mén)（Proteonacteria）、擬桿菌門(mén)（Bacteroidetes）、厚壁菌門(mén)（Firmicutes）、綠彎菌門(mén)（Chloroflexi）、酸桿菌門(mén)（Acidobacteria）、螺旋藻（Spirochaetes）、放線菌門(mén)（Actinobateria）、變形菌門(mén)（Epsilonbacteraeota）。其中：主要細(xì)菌群為變形菌門(mén)Proteonacteria，且在每個(gè)樣品中占比均高于50%;其次占比較高的為擬桿菌門(mén)，占比均超15%;其余門(mén)屬占比較低;這表明了變形菌門(mén)和擬桿菌門(mén)是西鄉(xiāng)河河道底泥的優(yōu)勢(shì)門(mén)屬。

為了進(jìn)一步揭示各樣本底泥微生物的豐度和群落結(jié)構(gòu)，本研究在屬的水平上制作了熱圖（heat map），如圖4所示：西鄉(xiāng)河河道底泥的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)相對(duì)豐富，但樣品之間的主要菌屬存在明顯差別。XN3、XN4、XN5和XN6 四個(gè)樣點(diǎn)底泥擁有豐富的群落結(jié)構(gòu)，而XN7和XN8樣點(diǎn)底泥的群落結(jié)構(gòu)卻相對(duì)單一。這主要是因?yàn)閄N3、XN4、XN5和XN6 四個(gè)點(diǎn)位于補(bǔ)水點(diǎn)下游，且與補(bǔ)水點(diǎn)距離較近，補(bǔ)水中的氮、磷及有機(jī)物沉積到底泥中，其能夠?yàn)榧?xì)菌提供了較好的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這4處采樣點(diǎn)為河道的中游，河道中長(zhǎng)期有水積存，水流速度較緩，為底泥微生物提供了穩(wěn)定的生存場(chǎng)所。點(diǎn)XN7和XN8距離補(bǔ)水口超過(guò)5km，距離較遠(yuǎn)，補(bǔ)水對(duì)河道底泥微生物的影響較小;另外，XN7和XN8兩個(gè)采樣點(diǎn)處于感潮河段，河道水體與珠江水交換頻繁，底泥翻泥換新頻率較高，大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流向珠江，不利于底泥及水體中微生物的生存，說(shuō)明潮汐對(duì)微生物群落的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于補(bǔ)水的作用。從主要優(yōu)勢(shì)屬來(lái)看：底泥中微生物的優(yōu)勢(shì)菌主要有硫桿菌（Thiobacillus）、擬桿菌（Bacteroides）、脫硫菌屬（Desulfatiglans、Desulfococcus、Desulfuromonas）、脫磷菌屬（Desulfomicrobicum）以及反硝化菌屬（Dechloromonas、Ferritrophicum），這些菌屬在克隆文庫(kù)中占比超70%，其均對(duì)不同形態(tài)的氮、磷、硫等相關(guān)物質(zhì)的生態(tài)循環(huán)有著直接響應(yīng)，并對(duì)底泥中物質(zhì)的降解有著顯著作用。從單個(gè)樣品來(lái)分析：補(bǔ)水點(diǎn)（XN2）的底泥樣品中主要菌屬為反硝化菌屬，可降解補(bǔ)水中的硝態(tài)氮及亞硝態(tài)氮;XN4、XN5和XN6 三個(gè)樣品中優(yōu)勢(shì)菌屬主要為脫硫菌屬和反硝化菌屬，這對(duì)水體及底泥中的硝酸鹽和硫酸鹽的分解還原起著較大作用，產(chǎn)生硫化氫等惡臭氣體;XN7和XN8因受到潮水和漁業(yè)的影響，底泥中氮、磷及硫等物質(zhì)相比較少，而烴類(lèi)物質(zhì)較多，因此優(yōu)勢(shì)菌屬主要以烴降解菌（Smithella）為主，此菌屬可以參與珠江口水體及底泥中烴類(lèi)物質(zhì)的降解。

2.3 再生水補(bǔ)水對(duì)河道底泥微生物環(huán)境響應(yīng)

在再生水對(duì)河道補(bǔ)水的作用下，基于底泥樣品中細(xì)菌菌屬類(lèi)別及底泥理化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對(duì)底泥微生物群落組成與環(huán)境因子進(jìn)行冗余分析。冗余分析可以解釋微生物群落組成的95.6%，其中PC1軸解釋了多數(shù)微生物菌屬組成，其能夠解釋總變異的70.1%，PC2能夠解釋總變異的25.5%。如圖5所示：XN2、XN3、XN4、XN5和XN6樣點(diǎn)的微生物群落豐富度指數(shù)和多樣性指數(shù)分別與TN、TP、NO3--N、TOC、Cu和Fe 等有較好的相關(guān)性，西鄉(xiāng)河補(bǔ)水下游XN4、XN5和XN6 3個(gè)點(diǎn)處的緩慢水流和水環(huán)境較長(zhǎng)的更新周期，致使再生水中有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沉積河道的底泥中，導(dǎo)致補(bǔ)水下游底泥中碳氮磷濃度顯著高于上游，進(jìn)而影響底泥中細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)和多樣性;河道下游XN7和XN8兩個(gè)采樣點(diǎn)底泥中烴類(lèi)降解菌（Simtjella）和苯類(lèi)污染物降解菌（Syntrophorhabdus）豐度較高，主要因?yàn)橹榻谟袧O業(yè)存在，水體及底泥中會(huì)含有一定量的烴類(lèi)和苯類(lèi)物質(zhì)，為烴類(lèi)降解菌提供很好的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

再生水河道補(bǔ)水，不僅為河道加強(qiáng)了水動(dòng)力，而且為河道帶了大量的氮、磷等物質(zhì)，多種形態(tài)的氮素循環(huán)可通過(guò)水中植物根際微生物固氮、好氧硝化、厭氧反硝化和氨化作用這4個(gè)階段進(jìn)行[13-15]。多種硝化與反硝化微生物對(duì)沉積物中無(wú)機(jī)氮的遷移轉(zhuǎn)化具有很好的促進(jìn)作用，大氣中的氮素首先通過(guò)固氮、硝化等作用進(jìn)入生物圈，然后由微生物進(jìn)行反硝化后再次回到大氣中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自然界的氮素循環(huán)[16-18]。本研究中補(bǔ)水口（XN2）處有豐度較高的梭菌屬（Dechloromonas），占克隆文庫(kù)的32.5%，此菌屬屬于反硝化細(xì)菌，在反硝化作用中發(fā)揮重要的作用。另外，在下游XN3、XN4、XN5和XN6 四個(gè)采樣點(diǎn)處具有豐度較高的有反硝化菌屬（Dechloromonas、Ferritrophicum）和脫硫菌屬（Desulfatiglans，Desulfococcus，Desulfuromonas），這些菌屬與TN、TP和TOC等物質(zhì)呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，而Dechloromonas，F(xiàn)erritrophicum與NO-3-N呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，反硝化菌屬將對(duì)氮素的轉(zhuǎn)化有良好促進(jìn)作用。但隨著采樣點(diǎn)逐漸遠(yuǎn)離補(bǔ)水口，反硝化菌屬和脫硫菌屬的克隆文庫(kù)占比逐漸下降。再生水中含有少量的病原菌、抗生素等，這將對(duì)微生物產(chǎn)生較大的危害，再生水補(bǔ)水中大量的有機(jī)質(zhì)為有機(jī)厭氧類(lèi)病原菌的生長(zhǎng)供給了優(yōu)越的生境條件。

重金屬是再生水對(duì)底微生環(huán)境效應(yīng)的次要因素。有研究表明不同微生物受到重金屬的影響程度不同，重金屬Cu、Fe、Zn和Pb等污染會(huì)影響微生物細(xì)胞的代謝功能，使其生物多樣性下降[19]。另外，重金屬也會(huì)對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)造成影響，本研究通過(guò)冗余分析得到河道底泥中不同微生物對(duì)重金屬的群落結(jié)構(gòu)的影響。如圖5所示：XN2、XN3和XN4 三處的底泥微生物與重金屬Cu和Fe的具有顯著的相關(guān)性，說(shuō)明Cu和Fe重金屬是這些菌屬群落結(jié)構(gòu)的主要影響因子;點(diǎn)XN7和XN8中的底泥中烴類(lèi)降解菌（Simtjella）和苯類(lèi)污染物降解菌（Syntrophorhabdus）與重金屬Zn有一定的相關(guān)性，進(jìn)而解釋了重金屬Zn對(duì)珠江口底泥微生物群落結(jié)構(gòu)的具有一定的影響。

3 結(jié) 論

（1） 西鄉(xiāng)河河道底泥中的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與多樣性在空間上存在顯著的差異，補(bǔ)水口處底泥的微生物多樣性較高，補(bǔ)水口下游連續(xù)3處采樣點(diǎn)的底泥微生物豐度指數(shù)較高，且有相似的群落結(jié)構(gòu)。

（2） 河道底泥中微生物的優(yōu)勢(shì)菌主要有硫桿菌（Thiobacillus）、擬桿菌（Bacteroides）、脫硫菌屬（Desulfatiglans，Desulfococcus，Desulfuromonas）、脫磷菌屬（Desulfomicrobicum）以及反硝化菌屬（Dechloromonas，F(xiàn)erritrophicum），主要菌屬占克隆文庫(kù)的70%以上。

（3） 再生水中的氮、磷、有機(jī)物和Cu和Fe重金屬等物質(zhì)對(duì)底泥中反硝化菌屬和脫硫菌屬的多樣性及其豐度具有顯著的影響;補(bǔ)水對(duì)距離較遠(yuǎn)河道底泥微生物的影響較小，珠江口處底泥微生物受到潮汐的影響遠(yuǎn)大于補(bǔ)水作用;重金屬Zn對(duì)其微生物群落結(jié)構(gòu)的具有一定的影響。

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（編輯：劉 媛）

Influence of reclaimed water replenishment on bacterial community structure in river sediment

TONG Xiaohui1，WANG Yinlong2，LIU Xiaoning2，SU Yuzheng2

（1.China Communications First Highway Survey and Design Institute Co.，Ltd.，Xi′an 710065，China; 2.Xi′an Zhongjiao Environmental Engineering Co.，Ltd.，Xi′an 710065，China）

Abstract：

To clarify the influence of reclaimed water replenishment on the bacterial community structure of river sediments，the reclaimed water replenishment of the Xixiang River in Shenzhen City was taken as the research object，based on the analysis of the physical and chemical indicators of 8 sediment samples in the river channel，the Illumina high-throughput sequencing technology was used to explore the spatial difference in the bacterial community structure of the sediment after the reclaimed water in the river channel and its impact on environmental factors.In addition，the formation reasons for the spatial difference of the bacterial community structure are analyzed by redundancy analysis method.The analysis results show the sediment in the middle and lower reaches of the Xixiang River contains a variety of pollutants，and the heavy metal pollution is more serious in the middle reaches;there are significant spatial differences in the bacterial community structure and diversity in river sediments，and a high diversity of microorganisms in the bottom mud near the water replenishment port;the dominant bacteria in the river sediments are Thiobacillus，Bacteroides，Desulfatiglans，Desulfococcus，Desulfuromonas，Desulfomicrobicum，and denitrifying bacteria（Dechloromonas，F(xiàn)erritrophicum），which accounts for more than 70% of the cloned library;Nitrogen，phosphorus，organics，and heavy metals such as Cu and Fe in the reclaimed water are responsible for the diversity and abundance of denitrifying bacteria and desulfurizing bacteria in the sediments near the water intake，it has a significant effect on the degree，but it has little effect on microorganisms in the sediments of the Pearl River Estuary.

Key words：

reclaimed water replenishment;bacterial community structure;sediment;heavy metal;Xixiang River