铁细菌培养过程中低分子有机酸钠盐对含硫酸根铁矿物形成的影响
2021-07-29姜艾伶熊慧欣
花 敏,张 笛,姜艾伶,熊慧欣
(扬州大学 环境科学与工程学院, 江苏 扬州 225127)
嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans, 简称A.ferrooxidans)是一种典型的化能自养菌,主要通过氧化Fe2+、单质S及还原态硫化物来获取生命活动所需能量(Xiongetal., 2008)。在富含A.ferrooxidans的酸性矿山废水等自然环境中普遍存在的生物成因铁的氢氧化合物等矿物可以降解环境介质中的重金属等污染物(Bighametal., 1994)。如施氏矿Fe8O8(OH)6SO4和黄钾铁矾KFe3(SO4)2(OH)6等生物诱导而形成的铁沉淀矿物可以清除酸性矿山废水环境中的铜、铬等重金属(Songetal., 2015; Lietal., 2016)。故A.ferrooxidans等铁细菌作用下生物成因铁矿物的形成及其相互作用日益被人们所重视(Xiongetal., 2008; 徐轶群等, 2013),并具有良好的环境应用前景(Burtonetal., 2012; Zhuetal., 2013)。
众所周知,土壤中普遍存在植物根系分泌物和微生物分解的腐殖质,腐殖质的分泌过程中常伴随着溶解性低分子量有机酸(最常见的有柠檬酸、草酸、酒石酸和苹果酸)的生成,这些低分子量有机酸的浓度一般不高,为微摩尔至毫摩尔数量级(王永壮等, 2018)。低分子量有机酸可以通过配位络合的方式参与土壤重金属迁移转化以提高重金属的生物有效性(Sullivanetal., 2012)。如Chiang等(2011)利用柠檬酸、草酸、酒石酸、乙酸等低分子量有机酸处理放射性物质137Cs污染土壤时发现,有机酸释放的H+和酸根离子易与土壤矿物表面发生反应;有机配体在酸性环境条件下与土壤矿物相互作用可形成相关复合物,从而缓慢释放土壤中的137Cs。同时,低分子量有机酸可被土壤胶体和矿物质吸附,有机酸离子的存在可使土壤ζ电位降低,从而导致土壤组分的表面性质发生变化(Xuetal., 2004;……
