【摘 要】
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砷（As）是自然界广泛存在的一种毒性极强的类重金属元素,长时间的高砷暴露会造成很多的疾病发生。目前,关于砷污染问题已经成为了国际环境领域研究的热点。在自然环境中,环境中的微生物可以直接或间接的调控砷的价态和赋存形态,从而影响砷的迁移转化,因而会导致水体中砷的含量升高。另一方面,含砷土壤可以通过孕育农作物将砷传递,威胁人类健康。因此,治理高砷污染的土壤的安全性是相当重要的。本文研究了应用硫酸盐还原菌
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（41373123）; 陕西省教育厅专项科研基金（No.16JK1447）; 山东省自然科学基金项目（No.ZR2017BEE016）
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砷（As）是自然界广泛存在的一种毒性极强的类重金属元素,长时间的高砷暴露会造成很多的疾病发生。目前,关于砷污染问题已经成为了国际环境领域研究的热点。在自然环境中,环境中的微生物可以直接或间接的调控砷的价态和赋存形态,从而影响砷的迁移转化,因而会导致水体中砷的含量升高。另一方面,含砷土壤可以通过孕育农作物将砷传递,威胁人类健康。因此,治理高砷污染的土壤的安全性是相当重要的。本文研究了应用硫酸盐还原菌（SRB）处理含高浓度砷的水溶液和固态砷的环境体系,探究SRB作用下砷的价态变化、迁移转化以及去除机制,该研究为自然环境的修复提供了理论依据。首先,研究了在含高浓度砷的水环境中,硫酸盐还原菌-Desulfovibrio vulgaris DP4介导下砷的形态转化及去除机制。实验结果表明,菌株DP4促进了硫代砷酸盐的生成,是在Na2S体系的1.67倍。通过对体系环境因素的检测,结合前人的研究详细阐述了砷硫耦合的过程及影响因素。然后,考察了硫酸盐还原菌-Desulfovibrio vulgaris DP4,在还原环境中对纳米针铁矿（Goethite）上吸附态砷的迁移转化的影响。实验结果表明,DP4促进了针铁矿表面吸附态的As（Ⅴ）脱附,其释放量分别是对照组和Na2S体系的3.4和1.1倍,大部分转化为了溶解态的硫代砷酸盐。另外,针铁矿中铁的释放还原伴随着砷的迁移转化,且DP4提供的Eh与总砷含量显著相关。XRD和SEM-EDS结果,表明DP4体系相对结晶度为50%,Na2S体系为64%,对照组109%。同时,DP4体系矿物发生团聚且砷-铁-硫三者同步分布。XANES结果表明,在168 h培养实验完成后,DP4体系针铁矿上吸附的砷中有81%的As（Ⅴ）和19%的As（Ⅲ）,没有检测到砷-硫沉淀,而在对照组中只有原有的As（Ⅴ）。据此推测硫酸盐还原菌原位还原了吸附态As（Ⅴ）。综之,SRB的存在即促进了溶解态硫代砷的生成也促进了针铁矿上吸附态砷的迁移转化,为我们深入认识纳米材料上吸附态砷的环境归趋提供了新观点。
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