铁2+主要通过调节化物减少来调节硫驱动的自转型脱系统中从地下水中去除酸的酸盐
Xuntao Zhang1, Xuejiao Huang2, Zhaojie Jiang1
1Guangxi Key Laboratory of Agro-Environment and Agro-Products Safety, College of Agriculture, Guangxi University, Nanning, 530004, China.
高铁 (Fe2+) 度最初通过抑制微生物生长和关键基因来阻碍硫自脱 (SADN). 然而,SADN系统适应,即使存在铁,也能实现高酸盐去除,这表明Fe2+调节是地下水整治的关键.
科学领域:
- 环境微生物学环境微生物学
- 水质工程 水质工程
- 生物地质化学循环是什么
背景情况:
- 地下水中的酸盐- (NO3--N) 污染是一个重大的环境和健康问题.
- 硫自脱 (SADN) 是一个有前途的,具有成本效益的酸盐去除技术.
- 铁 (Fe2+) 对SADN微生物群落和性能的影响需要进一步研究.
研究的目的:
- 研究Fe2+对SADN系统中微生物群落结构的度依赖性影响.
- 评估SADN系统在不同Fe2+条件下去除NO3--N的性能.
- 为了阐明Fe2+抑制和适应在SADN的基础上的分子机制.
主要方法:
- 进行了批量实验,以评估不同Fe2+度的NO3--N去除效率.
- 分析了微生物社区的组成.
- 基因表达分析针对关键的脱和硫氧化基因 (narG, nirS, nirK, norB, nosZ, dsrA, soxB, mtrA).
主要成果:
- 高度的Fe2+ (≥4mM) 最初抑制了NO3 - - N的去除,并降低了脱和硫氧化基因的下调.
- 尽管最初受到抑制,但SADN系统适应了,在第12天实现了超过95%的NO3 - - N去除,即使使用了5毫米Fe2+.
- 随着Fe2+度的增加,Fe2+氧化基因 (mtrA) 的表达增加,这表明同时存在的脱路径.
结论:
- Fe2+影响微生物社区动态和SADN系统中的基因表达,具有最初的抑制作用.
- 酸- (NO2 - - N) 减少被确定为Fe2 + 调节的SADN中速度限制的步骤.
- 这些发现为利用SADN.提供了一个理论基础,用于利用SADN.修复富含铁的地下水中的酸盐污染.
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