发表土壤无机胶体赤铁矿影响多环丁烷微生物降

来源:http://www.lfzhongying.com 作者:盖世电竞竞猜 人气:113 发布时间:2019-06-20
摘要:微生物修复是有机污染土壤的主要修复技术之一。通常纯溶液培养体系中微生物对有机污染物的降解效果远远高于实际土壤培养体系,这表明了土壤组分能够显著影响微生物与有机污染

微生物修复是有机污染土壤的主要修复技术之一。通常纯溶液培养体系中微生物对有机污染物的降解效果远远高于实际土壤培养体系,这表明了土壤组分能够显著影响微生物与有机污染物间的相互作用。土壤胶体是最活跃的重要组分,能够显著影响土壤中有机污染物的迁移与归趋以及微生物活性与修复能力。土壤无机胶体占土壤胶体颗粒的90%以上,其对有机污染物微生物降解过程会产生哪些影响作用及其内在影响机制如何?成为当前土壤环境微生物修复领域研究的热点和难点之一。

微生物修复是有机污染土壤的主要修复技术之一。通常纯溶液培养体系中微生物对有机污染物的降解效果远远高于实际土壤培养体系,这表明了土壤组分能够显著影响微生物与有机污染物间的相互作用。土壤胶体是最活跃的重要组分,能够显著影响土壤中有机污染物的迁移与归趋以及微生物活性与修复能力。

土壤自然微生物组具有高度的结构复杂性、代谢多样性和抗环境干扰性,因而它具有迅速调节自身结构来响应和适应复杂环境变化的能力,从而实现单一菌株难以完成或无法完成的环境功能。土壤自然微生物组是环境生物修复的重要资源,它能够直接参与持久性有机污染物的降解(如多环芳烃、多氯联苯等)。因此,如何挖掘土壤自然微生物组的环境修复功能,是当前生物修复领域的研究前沿和热点。

中国科学院南京土壤研究所滕应课题组选取我国分布广泛的红壤中含量丰富、性质活跃的赤铁矿作为一种代表性无机胶体,深入研究了赤铁矿胶体对高分子量多环芳烃苯并微生物降解的影响作用及其界面作用机制,结果发现赤铁矿胶体显著降低了菌株HPD-2对BaP的降解效率,并存在如下三种主要影响机制:赤铁矿胶体与菌株HPD-2之间可以通过强烈的相互作用,如包被作用使细胞变性,从而破坏细胞生物膜使得细胞活性下降甚至死亡;双加氧酶作用下产生的H2O2被赤铁矿贡献的胞内Fe进一步催化产生持久性自由基,可以通过氧化DNA、蛋白质来破坏生物膜,进而对降解菌产生致死作用;通过竞争吸附位点减少了菌株HPD-2细胞对BaP的接触,而且因其致死的细胞比活细胞对BaP有更强的吸附力,最终导致更多的BaP集中到了死细胞中,造成菌株HPD-2的活细胞对BaP的有效接触减少。在此基础上,进一步刻画了赤铁矿胶体影响菌株HPD-2降解BaP的界面作用机制示意图。研究结果为多环芳烃污染土壤微生物修复提供重要理论依据。

土壤无机胶体占土壤胶体颗粒的90%以上,其对有机污染物微生物降解过程会产生哪些影响作用及其内在影响机制如何?成为当前土壤环境微生物修复领域研究的热点和难点之一。

盖世电竞,中国科学院南京土壤研究所研究员滕应课题组提出了基于土壤自然微生物群落构建复合微生物组的生物修复策略,并用于高分子量多环芳烃污染土壤的生物修复。该研究将环境功能强的水稻土自然微生物群落引入到功能较弱的红壤中,使不同微生物成员相互接触,通过直接或间接生物信息交流,构建出新的相互作用关系网络(包括微生物之间、微生物与环境之间),从而形成稳态的土壤自然复合微生物组,并显著促进土壤中多环芳烃芘的生物降解。研究结果为多环芳烃污染土壤微生物修复提供了新思路、新方法。

该研究成果发表在Journal of Hazardous Materials上。

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相关成果发表在Science of the Total Environment上。

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赤铁矿胶体对菌株HPD-2降解BaP影响界面作用机制示意图

土壤自然复合微生物组作用机制模型

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