水稻根际硫还原菌种群分布及其与铅的相互作用

摘要

硫循环包括硫代谢微生物作用下的硫氧化和还原。微生物-矿物界而的相互作用控制着土壤重金属形态转化。金属硫化物的形成和氧化对于控制环境中重金属的形态和迁移转化有重要作用。硫还原菌所促进的硫还原及金属硫化物的形成对于重金属污染控制有重要意义,而这个过程一般需要在厌氧情况下存在的。通过嵌套式PCR-DGGE联合分子克隆技术研究表明在水稻根际有氧条件下,部分硫还原菌子群也能生存,促进硫还原作用。硫的K边X射线精细结构谱(XANES)分析进一步证明,虽然氧化条件下水稻根际土中硫形态主要以氧化态为主,但同时也存在少量的还原态硫,在负二价硫位置有吸收峰,证明有氧条件下水稻根际主要在硫氧化菌作用下发生硫氧化反应,但也存在少量的硫还原菌促进了硫还原作用,生成金属硫化物,控制重金属的迁移转化。DGGE和荧光定量PCR结果表明随着铅浓度的增加,土壤pH值上升Eh值下降,SRB子群拷贝数也增加,证明铅与还原态硫形成金属硫化物使得硫还原作用增强,硫还原菌活性提高。