人类活动对深地微生物的影响

• 作者: 石良 蒋永光
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 人类活动 深地微生物 地下环境 页岩气开采 核废料地质处置 二氧化碳深地封存
• 年，卷（期）: 2018,（36）
• 所属期刊栏目: 专题:深地生物圈
• 页码范围: 3920-3931
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N972018-00505

摘要

在深地环境中生活着数量庞大且种类众多的微生物,主要是细菌和古菌,并包括真菌和病毒.水-岩相互作用产生的氢气和甲烷是这些微生物主要的能量来源.人类活动改变了深地环境及其微生物群落组成和功能.页岩气是存在于深地页岩中的天然气,开采页岩气所使用的水力压裂技术会对深地微生物产生显著影响,在水力压裂开发的不同阶段,微生物群落结构存在显著差异,产甲烷菌能够提高页岩气产量,而产酸细菌则会造成储层酸化和设备锈蚀,降低页岩气的采收率.核废料是指含有高于安全剂量放射性同位素或被其污染的物质,核废料的安全处置是决定核工业能否持续发展的关键因素.地质处置是目前公认的、唯一可行的长期安全处置半衰期长、高放射性核废料的方式,但是,硫酸盐还原菌的活性会导致储存室的锈蚀,微生物产生的气体也会影响地下空间的气压,这些微生物作用都可能对处置安全产生负面影响.CO2深地封存可以控制其向大气排放,缓解全球暖化,但深地封存的超临界态CO2能够引起地下水酸化,加速岩石和矿物的溶解,从而改变深地的化学环境和微生物群落,并对CO2的长期有效封存产生影响.目前有关人类活动对深地微生物的科学研究均侧重于其短期影响,今后的研究应重点关注其长期影响.