自然有机物质的分子转化与的流动性相关,通过微生物降低水表环境中的铁
Yanan Zhang1, Yiqun Gan1, Yao Du1
1Key Laboratory of Groundwater Quality and Health (China University of Geosciences), Ministry of Education, Wuhan 430074, PR China; State Environmental Protection Key Laboratory of Source Apportionment and Control of Aquatic Pollution & Hubei Key Laboratory of Yangtze Catchment Environment Aquatic Science, China University of Geosciences, Wuhan 430074, PR China; School of Environment Studies & State Key Laboratory of Geomicrobiology and Environmental Changes, China University of Geosciences, Wuhan 430074, PR China.
自然有机物 (NOM) 通过刺激微生物的铁减少,驱动地下水中的动员. 特定的NOM转换为丰富创造了热点,促进了对生物地球化学循环的理解.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 地质化学 地质化学
- 微生物学 微生物学
背景情况:
- 自然有机物 (NOM) 在地下水系统中的 (As) 生物转化中起着至关重要的作用.
- 在动员过程中控制NOM转换的分子机制尚未完全理解.
- 了解这些过程对于预测水层中的行为至关重要.
研究的目的:
- 为了研究微生物介导动员过程中NOM的分子转化.
- 确定NOM的特征,以促进铁 (水) 氧化物中的释放.
- 为了阐明NOM矿化和铁/生态化学循环之间的合.
主要方法:
- 培养Geobacter metallireducens菌株GS-15以减少溶解带有As的铁 (水) 氧化物.
- 从含水层沉积物中提取和表征水溶性有机物 (WSOM).
- 对WSOM组成 (H/C,O/C比率,DBE,NOSC) 的分析及其与As释放的相关性.
- 监测水中As度并识别二次矿物沉.
主要成果:
- 来自江汉平原沉积物的水溶性有机物 (WSOM) 有效地刺激了微生物的铁减少和释放.
- 水性A度最初增加,然后由于二级矿物质如 siderite 和 magnetite 的封存而下降.
- NOM的特点是高不和度,低H/C,高O/C,高双键等价值 (DBE) 和高标称氧化状态的碳 (NOSC) 促进了As的调动.
- 在20米沉积物中,特定有机分子 (CHON2,CHON3,CHOS) 的降解导致Fe和As缩的增强,表明微生物介导的As缩的"热点".
结论:
- NOM的分子组成和转化显著控制了地下水中的动员.
- 特定的NOM特性,特别是较高的氧化状态,为微生物介导的丰富创造了有利的条件.
- 这些发现增强了对NOM矿化及其与含水层中铁和生物地球化学循环的关键联系的理解.
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