水稻土亚铁氧化耦合砷固定的微氧型铁氧化菌作用机制

摘要

稻田是陆地表层重要的铁循环模式系统,水稻土由于有氧无氧条件的交替,导致水稻土中发生周期性的氧化还原反应,使得微生物驱动的亚铁氧化过程十分普遍.微生物亚铁氧化过程的主要产物无定形羟基氧化铁作为异化铁还原作用的理想底物,可加速铁元素在氧化还原界面层的循环;同时,由于其具有较大的比表面积,可通过共沉淀以及物理吸附作用控制环境中重金属(如砷、镉等)的迁移.本研究采用铁氧反向浓度梯度管法富集培养水稻土中微好氧亚铁氧化菌，同时在梯度管中添加As(Ⅲ)和As(V)，分析培养过程中微好氧亚铁氧化菌群落多样性与分布以及对砷的固定作用。富集培养结果表明，梯度管微氧区域有明显的铁氧化带形成，添加As(V)和对照管形成的铁氧化带颜色为红褐色，添加As(Ⅲ)的为砖黄色。