近日,農業農村部環境保護科研監測所科研團隊揭示了土壤生物電子傳遞對稻田中汞轉化的調控機制,相關研究成果發表在《清潔生產》(Journal of Cleaner Production)上。
甲基汞是毒性最高的汞形態,主要由厭氧微生物甲基化過程形成,但厭氧微生物胞外電子轉移對不同汞形態轉化的影響機制尚不清楚。
通過原位汞污染土壤構建土壤微生物電化學系統,研究了定向加速土壤電子轉移對汞轉化的調控作用。結果發現,土壤生物電子轉移通量由三價鐵和二價鐵相互轉化決定。
定向加速土壤生物電子傳遞后,土壤中的生物可利用汞和甲基汞含量分別降低了29%和45%。土壤中胞外呼吸菌和甲基汞轉化菌的豐度分別增加了42倍和99%,并且去甲基化基因明顯上調,表明生物電流通過改變攜帶汞轉化基因的微生物來調節汞轉化。處理后土壤對油菜生長和汞積累無不利影響。
研究提出了水稻土中鐵生物還原過程調控汞轉化模型,為汞污染土壤安全管理提供了新見解。該研究得到中國農業科學院科技創新工程、國家重點研發計劃等項目的支持。
相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2025.144657