硝酸盐还原和亚铁氧化对贪铜菌还原砷的影响

• 作者: 李晓敏 李芳柏 陈鹏程
• 来源期刊: 生态环境学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 砷还原 亚铁氧化 硝酸盐还原 贪铜菌 水稻土
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 328-334
• 页数: 7页
• 分类号: X172
• 字数: 4519字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2017.02.020

摘要

华南红壤区水稻土具有含铁量较高、氮元素输入量较大的特性,且部分矿区周边的水稻田受砷污染严重,不仅影响水稻产量,还对食品安全和人类健康造成威胁.利用多轮传代富集的方法,从华南红壤水稻土中纯化获得一株具有硝酸盐还原、亚铁氧化和砷还原功能的贪铜菌Cupriavidus metallidurans Paddy-2.以该细菌为研究对象,探讨纯细菌体系中,硝酸盐还原和亚铁氧化过程对微生物还原As(Ⅴ)的影响,测试了反应体系中As(Ⅴ)和硝酸盐的还原动力学,以及Fe(Ⅱ)的氧化动力学,并对体系中Fe(Ⅱ)氧化所生成的矿物沉淀进行表征分析.As(Ⅴ)还原动力学结果表明,中性厌氧条件下贪铜菌对As(Ⅴ)的还原率为100％,而分别加入硝酸盐和Fe(Ⅱ)均能有效抑制贪铜菌对As(Ⅴ)的还原作用(还原率为27％～49％),两者同时存在对As(Ⅴ)还原的抑制作用最大(还原率只有21％).硝酸盐作为末端电子受体,由于其氧化还原电位比As(Ⅴ)更高,因此比As(Ⅴ)更容易接收电子,从而减缓贪铜菌对As(Ⅴ)的还原效率.Fe(Ⅱ)氧化动力学和矿物表征结果表明,只有在硝酸盐和Fe(Ⅱ)共存的体系里,Fe(Ⅱ)的氧化才能得到有效的促进,并生成含Fe(Ⅲ)的无定形矿物.这些Fe(Ⅲ)矿物覆盖在菌株表面,有可能降低菌株的代谢活性,并有效吸附As(Ⅴ),从而减低体系中As的浓度,达到降低As毒性的效果.研究结果可为受砷污染农田的生物修复技术的开发提供科学依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李芳柏		64	1902	21.0	43.0
2	李晓敏		7	66	5.0	7.0
3	陈鹏程	中国科学院广州地球化学研究所	2	7	2.0	2.0