不同土地利用方式下土壤腐殖质作为胞外电子穿梭体的持续能力分析
2021-07-17檀文炳
环境科学研究 2021年7期
关键词:能力
余 红, 范 萍, 檀文炳, 张 颖*
1.中国环境科学研究院, 国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室, 北京 100012
2.南昌大学资源环境与化工学院, 江西 南昌 330031
土壤腐殖质是由植物和微生物残体分解的中间产物重新组合形成的有机聚合物,是土壤有机物的主要组成部分. 在厌氧条件下,溶解与固相颗粒状的腐殖质都可能会接受来自厌氧微生物呼吸产生的电子[1-2]. 腐殖质的微生物还原过程会涉及将电子转移到腐殖质中的醌基团和其他具有氧化还原活性官能团以及腐殖质中的络合金属[3-6]. 还原后的腐殖质既可以作为厌氧微生物呼吸链中的电子供体[7],又可以将电子转移到土壤中溶解性较差的Fe(Ⅲ)氢氧化物和Fe(Ⅲ)氧化物矿物质[1,8-9],从而在微生物还原Fe(Ⅲ)过程中充当电子穿梭体的角色[10]. 此外,还原后的腐殖质还可以将电子转移到各类有机与无机污染物中[11],从而影响其分解和转化,这在土壤污染修复方面具有重要意义.
当土壤处于间歇性缺氧环境时,腐殖质作为微生物呼吸链的电子受体会对其他末端电子受体的还原产生竞争性地抑制[12]. 由此推测,当土壤处于间歇性曝气环境后,被微生物还原的腐殖质会被氧气重新氧化,从而恢复腐殖质在后续间歇性缺氧的土壤环境中充当电子受体的能力,这使其他末端电子受体的还原继续被抑制. 土壤腐殖质电子穿梭体功能并非持续恒定,其具有一定“寿命”,目前很少有研究涉及土壤腐殖质电……
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