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钒在现代工业中发挥着不可替代的作用,尤其在钢铁行业广泛应用。钒开采、冶炼等活动会导致矿渣、含钒废水等污染物进入地质环境造成钒污染。微生物能够参与金属元素的迁移转化,是地球表层生态系统中最活跃的力量。微生物对环境中钒响应敏感,因此探究尾矿库、钒冶炼厂周边环境介质中钒与微生物之间关系很有必要。针对攀枝花马家田尾矿库水与沉积物中钒含量及微生物开展研究。结果表明马家田尾矿库中存在钒污染现象,水中最高钒浓度为0.6 mg/L,沉积物中最高钒浓度为340.5 mg/kg。钒含量随着与尾浆排入口距离增加而降低。16S rRNA高通量测序表明水中微生物群落呈现出随机分布模式,沉积物微生物群落分布受到钒、铬、砷、铜和锰影响。尾矿库水和沉积物季节性变化研究表明,水和沉积物钒含量在夏秋季节高于春冬季节,其他金属元素在夏秋季节污染程度加重。微生物分析表明水中微生物群落春冬季节具有高多样性和丰度,沉积物微生物群落在秋季具有最高多样性和丰度。指示菌种丰度季节变化说明在夏秋季节随着尾矿库中生活污水排入量增加,尾矿库水质恶化,为尾矿库生态环境安全和周边居民健康带来隐患。对冶炼排污口水和沉积物中钒含量研究表明,排污口附近地质环境受到严重钒污染,水体钒浓度高达12.6 mg/L,四季钒浓度分别是我国饮用水源限值标准(0.05 mg/L)的252.0、41.5、97.1和169.6倍。沉积物钒浓度高达1176.6 mg/kg,四季PLI指数均大于1,春季PLI最高达到3.12。钒冶炼活动对排污口周边区域生态环境安全造成威胁。将排污口微生物群落与未受污染金沙江微生物群落进行对比分析表明,二者微生物群落结构存在显著差异。排污口中微生物群落在钒等重金属胁迫下群落分布模式发生改变,排污口沉积物微生物群落分布受确定性过程主导,pH、铬、锌、钒是影响微生物群落变化的关键指标。综上所述,攀枝花尾矿库和冶炼厂排污口周边环境介质受到不同程度钒污染,二者微生物群落对不同浓度钒胁迫进行不同程度响应。本研究为揭示人类活动影响下地质环境中钒的生物地球化学过程提供支撑。