水环所在有机质高异常土壤中有机砷的生物转化机制研究方面取得新进展

来源:地调局水环所 发布时间:2022-12-08

  自然资源部中国地质调查局水文地质环境地质研究所在高有机质土壤中有机砷的生物转化机制和微生物群落响应研究方面取得新进展,研究揭示了有机质-有机砷-微生物三者之间的相互作用机制。研究成果先后发表于国际环境科学优秀学术期刊Chemosphere》(中科院二区top,影响因子8.943Applied Sciences》(中科院区,影响因子3.7)。

  广泛用于禽畜饲料添加剂的有机砷——洛克沙胂随着禽畜粪便进入环境后,转化为毒性较大的无机砷,威胁生态环境安全。水环所李亚松、刘雅慈团队依托福建省水循环与生态地质过程重点实验室,有机质-有机砷-微生物的相互作用机制为关键科学问题,以禽畜粪便露天堆积导致土壤有机质高异常为研究情景,以刻画有机砷的生物转化过程为研究目标,揭示了不同浓度的溶解性有机质DOM)对洛克沙胂转化速率、代谢产物的影响及其微生物群落响应。研究显示DOM会促进洛克沙胂的生物转化,DOM浓度越高,促进效果越大,分析其原因为DOM为微生物提供营养物质,促进微生物活性,进而加速洛克沙胂的生物转化,同时,DOM能提高洛克沙胂的溶解度,提高其生物利用度。研究发现微生物多样性与DOM浓度、洛克沙胂转化时间呈负相关关系,这是由于土壤DOM浓度提高,洛克沙胂转化加快,生成的无机砷含量显著升高,导致土壤毒性加强,抑制微生物多样性。该研究成果展示了禽畜粪便露天堆积的实际环境条件下,洛克沙胂的生物转化过程,为有机质高异常包气带土壤砷污染的防治提供科学理论依据。 

DOM-ROX-微生物相互作用关系图

环境因素与微生物群落结构的关系

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