好氧砷还原菌对砷与铁还原释放的影响
2018-10-17
(湖南师范大学 湖南 长沙 410006)
As是一种类金属,自然界中的As有存在着很多不同的化学形态,它在环境中的赋存形态及其迁移转化过程很大程度上决定了其毒性[1]。环境中的无机砷的主要存在形式包括+3价的亚砷酸盐和+5价的砷酸盐[2],As(III)的毒性和迁移性高于As(V)。As(V)能稳定存在于土壤中,它在土壤的各种吸附过程中能与矿物组分共沉淀,与As(V)不同的是As(III)则不易在土壤介质中形成沉淀[3]。微生物在砷的形态转化过程中扮演着重要角色,也在砷的地球化学过程中起到关键性作用[3-4]。在好氧条件下,34微生物通过细胞内As(V)还原酶arsC将As(V)还原为As(III),再由As(III)运载蛋白arsB/acr3将其排出体外[5]。这类通过解毒机制进行砷还原的微生物叫做细胞质As(V)还原微生物。这类微生物能将易吸附于钙、铁、铝等矿物质上的As(V)还原为移动性和毒性更强的As(III),是好氧环境中参与砷活化和释放的重要微生物类群[6-7]。
As和Fe的相互作用对As在环境中的行为具有重要意义。在自然环境中,主要有两类矿物会富集As:一类是硫化物矿物,还有一类是铁氧化物矿物[8]。由于铁氧化物矿物具有对As有较高的亲和力,Fe元素和As素也是相互影响,相互作用,因而吸附了As的铁氧化物常常被用来用于实验研究。探讨还原菌体、含Fe矿物参与的As迁移转化过程有助于理解环境中As、Fe、微生物三者共同参与下的循环过程,也能帮助我们更好地理解As和Fe的地球化学作用[9]。
目前,很多研究主要是关于厌氧微生物对As(V)迁移转化影响[10-11],而在实际土壤环境中,土壤表层含氧量较高,存在有很多好氧微生物[12],而关于这些好氧微生物(如好氧As(V)还原菌)对As(V)的迁移转化研究很少。……
