微生物對砷的氧化還原競爭
更新時間：2016-02-19 09:30
來源：環(huán)境科學
作者:
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摘要
濾池被廣泛運用于飲用水廠中,前期研究發(fā)現(xiàn)某水廠生物濾池處理含砷地下水時,一方面三價砷可被生物氧化錳氧化為五價砷,另一方面濾池系統(tǒng)中存在的微生物砷還原酶可促使五價砷還原為三價砷,而濾池表面存在的這種微生物競爭關系會影響濾池的穩(wěn)定性及處理效率.為探討其內在機制,本研究選取1株錳氧化模式菌(Pseudomonassp.QJX-1)和1株砷還原模式菌(Brevibacteriumsp.LSJ-9),考察在Mn2+、As(As3+、As5+)共存時,兩菌株對空間、營養(yǎng)物質以及對砷氧化/還原的競爭關系.結果表明,不同的反應時間,Mn、As質量濃度/價態(tài)不同,三價及五價砷體系中,Pseudomonassp.QJX-1生成的錳氧化物在砷的氧化還原反應中占主導地位,即能迅速氧化本身存在的As3+(三價砷體系)和砷還原菌產(chǎn)生的As3+(五價砷體系),最終兩體系中砷都主要以As5+的形式存在.PCR及RT-PCR結果表明,反應過程中錳氧化菌功能基因(cumA)抑制了砷還原酶(arsC)的表達,錳氧化菌16SrRNA表達量始終比砷還原菌高兩個數(shù)量級,即錳氧化菌在生長競爭過程中占優(yōu)勢.實驗結果表明濾池的水力停留時間是決定出水中砷價態(tài)的一個重要因素.
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