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      城市環境研究所在胞外聚合物(EPS)對自然水體生物膜砷積累與轉化的研究中取得進展

      文章來源:城市環境研究所  |  發布時間:2023-12-19  |  【打印】 【關閉

        

        砷是一種廣泛存在于自然環境中的重金屬元素,也是全球飲用水中最重要的化學污染物,具有嚴重的生物毒性和環境風險。因此,人們一直關注砷在水環境中的遷移和轉化過程。 

        生物膜是由藻類、細菌等微生物聚集形成的復合生物群落,在維持和改善水體生態系統健康方面發揮著重要作用。生物膜能夠吸附和轉化重金屬(如銅、鋅、砷等),并影響污染物的生物地球化學循環。胞外聚合物(EPS)是生物膜的一個重要組成部分,它在污染物的積累和轉化起著至關重要的作用。然而,目前EPS對砷積累和轉化影響的研究主要集中在純培養生物體(如微藻和細菌等)上,而有關自然水體生物膜中EPS對砷遷移轉化的影響機制尚不甚清楚。 

        為了解決上述科學問題,中國科學院城市環境研究所顏昌宙研究組通過實驗室培養自然水體生物膜,探究了EPS對生物膜砷(As(V)/As(III))積累和轉化的影響。研究發現,去除EPS后,生物膜對As(V)As(III)的胞外吸附和胞內吸收都顯著降低。在含有EPS的生物膜中,胞外吸附的砷主要以毒性較低的As(V)形式存在;而去除EPS后,胞外吸附的砷主要以流動性較高的As(III)形式存在。去除EPS還會抑制生物膜對As(III)的氧化和甲基化,使培養基中As(V)和甲基化砷的比例降低。該研究結果凸顯了EPS在生物膜對砷的吸附和轉化過程中的重要作用,同時也為我們深入了解水環境中砷的生物地球化學循環和生物膜的水質凈化功能提供了獨特的見解。 

        該研究成果以Influence of extracellular polymeric substances on arsenic bioaccumulation and biotransformation in biofilms為題發表于環境科學領域國際主流期刊Chemosphere。博士研究生邱冬華為第一作者,顏昌宙研究員為通訊作者。該研究得到了中國科學院A類戰略先導科技專項子課題(XDA23030203)的支持。 

        論文鏈接

      生物膜的EPS對積累轉化無機砷的影響

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