水稻土中铁的厌氧生物氧化还原循环对砷的影响

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1、生态毒理学报2010年第5卷Vol.5,2010第6期，862-867AsianJournalofEcotoxicologyNo.6,862-867水稻土中铁的厌氧生物氧化还原循环对砷的影响*王兆苏，陈学萍，王新军，朱永官中国科学院生态环境研究中心土壤环境研究室，北京100085摘要：应用砷污染水稻土的厌氧富集培养，探讨水稻土中潜在存在铁厌氧生物循环及其对氮和砷的耦合作用.富集培养直接证明了水稻土中铁的厌氧生物循环：三价铁（人工合成针铁矿）在厌氧条件下被逐渐还原成二价铁；铁还原过程结束并外源添加硝酸根时，培养基中新

2、生的二价铁在依赖于硝酸根的铁氧化菌的作用下被氧化；当提供新的电子供体乙酸时，生物合成的铁矿重新被还原.在铁氧化还原循环过程中，随着铁的还原，培养基中砷的浓度不断增加，反之，当铁逐渐氧化的同时不断地吸附固定培养基中的砷.在铁的厌氧氧化阶段，铁氧化的同时硝酸根被还原，培养基中积累了NH+和NO-.因此，厌氧水稻土中可以进行完整的铁氧化还原循环，同时这个循环过程耦合了氮和42砷的迁移转化.关键词：水稻土；铁厌氧生物循环；依赖于硝酸根铁氧化菌；砷文章编号：1673-5897（2010）6-862-06中图分类号：X171.

3、5，X173文献标识码：ATheEffectofAnaerobicRedoxCyclingofIrononArsenicMobilityinPaddy*WANGZhao-su，CHENXue-ping，WANGXin-jun，ZHUYong-guanDepartmentofSoilEnvironment,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085Received12May2010accepted2

4、8August2010Abstract：Anenrichmentcultureofarsenicpollutedpaddymicroorganismswasusedtoinvestigatethepotentialmicrobiallymediatedanaerobicredoxcyclingofiron.Theredoxcyclingofironwassimulatedbytheenrichmentasfollows:1）Goethite（Fe（III））wasreducedimmediatelyfollowin

5、ginoculationofArtificialGroundwatermedium（AGW）withpaddyunderanaerobiccondition;2）AdditionofNO-afterFe（III）reductionceasedresultedintheimmediateoxidationof3Fe（II）coupledtoreductionofNO-.3）ThefreshFe（III）mineralsoriginatedfromthenitratedependentironoxidationwere

6、3reducedagainwhennewelectrondonorofacetatewassuppliedtotheenrichment.Arsenicwasreleasedwhenironmineralswerereduced,anditwasimmobilizedbyabsorbingtomineralswhenFe（II）wasoxidized.NitratereductionwascoupledtoFe（II）oxidationduringanaerobicoxidationofFe（II）,whichre

7、sultedintheaccumulationofNH+andNO-.42TheseresultsindicatedthatthepaddycontainedmicroorganismswhichwerecapableofdissimilatoryFe（III）andoxidationofFe（II）withreductionofNO-,whichpotentiallydrovethemicrobiallymediatedredoxcyclingofiron,andwhich3significantlyaffect

8、edthetransformationofNandAs.Keywords：paddy；anaerobicredoxcyclingofiron；nitratedependentironoxidizingbacteria；arsenic收稿日期：2010-05-12录用日期：2010-08-28基金项目：国家自然科学基金国际合作重大项目（No.207201020