11月22日，我校资源与环境学院杜冬云教授课题组叶恒朋教授在Water Research发表了题为Effect of sulfate-reducing bacteria (SRB) and dissimilatory iron-reducing bacteria (DIRB) coexistence on the transport and transformation of arsenic in sediments的最新研究成果（论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.122834）。中南民族大学研究生孙燕（现华中科技大学博士生）为第一作者，叶恒朋教授和香港理工大学蓝际荣助理研究员为论文通讯作者，中南民族大学为成果第一单位。
沉积物中砷的溶解和释放，是造成高砷地下水的主要原因。砷的迁移转化受地下水氧化还原条件、共存离子、铁锰氧化物、微生物作用等影响。该论文研究了两类关键微生物硫酸盐还原菌（SRBs）和异化铁还原菌（DIRBs）协同调控下，沉积物中砷的迁移转化机制。成果揭示了SRB、DIRB单独菌群及其混合菌群对砷的迁移转化规律，特别是阐述了地下水系统中“地下水—微生物—铁/硫矿物转化—砷迁移转化”等一系列复杂的关键环境化学过程（图1）。
图1.SRB和DIRB共同介导的沉积物中砷迁移转化机制。
研究结果显示，砷的释放过程，主要有三个明显的阶段。第一阶段，混合细菌显著促进了砷和铁的释放，并影响了第二至第三阶段中As(V)的行为。第二阶段，混合细菌之间的相互作用显著阻碍了硫酸盐还原酶的合成，减少了次生铁矿物的形成和砷的固定。第三阶段，混合微生物通过分泌大量有机酸来应对有毒物质的威胁，这个过程也导致了铁氧化物的再分解，从而释放大量吸附态砷。这些研究结果解释了DIRBs和SRBs在细菌群落内的复杂相互作用，阐明了它们在诱导砷的迁移和转化中的协同作用。研究结果对于探究沉积物中砷的循环具有重要意义。同时有助于通过调节SRB或DIRB的浓度和活性来减轻砷释放和降低相关环境风险。
Water Research是环境科学与工程领域公认的两大历史悠久、影响力大的国际权威期刊之一，是自然指数期刊，中科院1区TOP，影响因子为11.4，属于学校A类期刊。近年来，学校依托化学、材料、工程等优势学科群，在环境与生态学科持续发表高质量论文，有力推动了环境与生态学科ESI进入全球前1%，学科学术水平和国际影响力显著提升。
2024-12-02