吴开心，张靖天，马春子，许晓玲，翁南燕，霍守亮

1. 中国环境科学研究院，环境基准与风险评估国家重点实验室，北京 100012

2. 昆明理工大学环境科学与工程学院，云南 昆明 650504

污染物进入自然水体导致水质恶化问题引起了人们的广泛关注. 部分污染物被埋藏后可通过解吸、溶解、生物分解等作用再次进入水体中[1]，降低了污染物削减措施的功效. 在这一过程中，沉积物-水界面氧化还原反应是影响各形态营养物和金属离子迁移、转化的重要因素[2]. 这一反应的发生，要求在局部环境中或同一个细胞体内同时提供电子供体与电子受体，或电子供体与电子受体至少在相距几微米的范围内，即能够通过微生物纳米导线或电子穿梭体进行胞外电子传递的范围内[3-4]. 在沉积物-水系统中，氧化还原反应的发生会优先耗尽MnO4−和MnO2，其次是O2和NO3−. O2、NO3−都能作为电子受体直接氧化Fe2+、S2−生成Fe3+、SO42−，发生化学氧化还原反应[5]. 一些铁氧化菌或锰氧化菌也能在中性pH、有氧或微氧的环境下，分泌一些小分子代谢物直接或间接参与Fe(Ⅱ)或Mn(Ⅱ)氧化反应[6]. 氧化后生成的Fe3+、Mn4+能够在沉积物表面形成铁锰氧化物，从而改变磷酸盐、金属离子的迁移和转化过程[7-8]. 在缺氧沉积物层中，O2和NO3−依次作为主要的电子受体被还原，生成N2或N2O，并消耗部分H+，使得pH下降速率减缓，随着沉积深度的增加，水解酸化作用的加强，厌氧沉积物层pH呈显著下降的趋势[9]. 在偏酸性条件下，生物扰动和离子交换作用使得溶解的金属离子与……