近日，廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所研究員孫蔚旻團(tuán)隊(duì)在中性水生環(huán)境中微生物介導(dǎo)的雌黃和雄黃的氧化溶解過(guò)程方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《水研究》。
雌黃、雄黃生物氧化溶解過(guò)程。受訪(fǎng)者供圖
砷（As）是一種有毒類(lèi)金屬。含砷硫化物礦物的溶解使得溶解態(tài)的As和S通過(guò)水流迅速擴(kuò)散到更廣泛的地區(qū)并污染周?chē)h(huán)境，進(jìn)而威脅人類(lèi)健康。雄黃（As4S4）和雌黃（As2S3）都是常見(jiàn)的含砷硫化物礦物。過(guò)去關(guān)于微生物介導(dǎo)的含砷硫化物礦物氧化溶解的研究往往集中在酸性條件下，然而，在中性條件下，微生物活動(dòng)對(duì)雌黃和雄黃氧化溶解的貢獻(xiàn)仍然未知。
基于以上研究背景，研究人員對(duì)中性水生條件下微生物介導(dǎo)的雌黃和雄黃的氧化溶解過(guò)程進(jìn)行了探究，利用DNA-SIP和宏基因組分箱確定了硫桿菌屬和根瘤菌屬為參與該氧化溶解過(guò)程的關(guān)鍵微生物。
該研究利用從尾礦中分離的砷、硫氧化根瘤菌Rhizobium sp. AsSb1作為模型菌株探究雌黃、雄黃生物氧化溶解機(jī)理，選取了石門(mén)雄黃礦區(qū)的尾礦池底泥作為接種物構(gòu)建穩(wěn)定同位素示蹤微宇宙培養(yǎng)體系，鑒定驅(qū)動(dòng)雌黃、雄黃溶解的關(guān)鍵功能菌。
研究發(fā)現(xiàn)，雌黃、雄黃初步從礦物表面溶解釋放As(III)和S2-主要為非生物過(guò)程，而微生物可能通過(guò)加速溶解態(tài)As(III)和S2?的氧化驅(qū)動(dòng)溶解過(guò)程正向發(fā)生，進(jìn)而促進(jìn)雌黃和雄黃的礦物溶解。DNA-SIP結(jié)果表明，硫桿菌屬和根瘤菌屬為介導(dǎo)雌黃和雄黃溶解的潛在功能微生物。宏基因組結(jié)果表明，硫桿菌屬和根瘤菌屬均編碼有砷氧化基因aioAB以及一系列驅(qū)動(dòng)硫氧化過(guò)程的SOX家族基因，進(jìn)一步證實(shí)其促進(jìn)雌黃、雄黃氧化溶解的潛能。
相關(guān)論文信息: https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.121163
本文鏈接：新研究揭示雌黃、雄黃生物氧化溶解過(guò)程http://www.lensthegame.com/show-11-2572-0.html
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