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程。受訪者供圖
砷（As）是一種有毒類金屬。含砷硫化物礦物的溶解使得溶解態(tài)的As和S通過水流迅速擴(kuò)散到更廣泛的地區(qū)并污染周圍環(huán)境，進(jìn)而威脅人類健康。雄黃（As4S4）和雌黃（As2S3）都是常見的含砷硫化物礦物。過去關(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-主要為非生物過程，而微生物可能通過加速溶解態(tài)As(III)和S2?的氧化驅(qū)動(dòng)溶解過程正向發(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程http://www.lensthegame.com/show-11-2572-0.html
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