内蒙古河套盆地土著砷还原菌对砷的生物地球化学作用

【摘要】原生高砷地下水是一个世界性的环境地质问题，是当今环境科学领域的研究热点之一。内蒙古河套盆地是我国高砷地下水的典型地区之一，该区域以地下水作为饮用水源、灌溉水源，导致砷中毒人群多、症状严重。很多学者都对这一地区含水层中砷的分布、迁移转化规律和水化学特征等方面做了很多研究。越来越多的研究表明，微生物对沉积物中砷的释放、迁移和转化起着重要的作用。但关于内蒙古河套盆地耐砷土著微生物对砷的生物化学作用方面的研究还很少。微生物不仅能够加速物质循环和能量流动，而且能影响砷的氧化还原状态和迁移转化特征。因此，开展高砷含水层土著微生物研究对于揭示高砷地下水的形成机理具有重要意义。为了获得高砷含水层中的耐砷土著微生物，我们采集了内蒙古河套盆地高砷含水层中的沉积物。从其中分离出了两株耐砷好氧菌株B（Bacillussp.）和P（Pseudomonassp.），以及一株厌氧耐砷菌株C（Clostridiumsp.）。这些菌株可以在高砷环境中生长。实验过程中，使用了4种不同存在形式的砷（溶解态的砷、吸附态的砷、矿物结晶态的砷、沉积物中的砷）作为砷源，研究三种菌株作用下，系统中砷的转化和释放特征。结果表明，两种好氧菌株对砷的耐性较好。与在无砷培养液中相比，在7.5mg/LAs培养液中生长时，达到的最大生物生长量没有减少，生长需要的营养条件低，只需醋酸钠作为有机碳源；而厌氧菌株对砷的耐性要低很多，在8mg/LAs培养液中生长时，达到的最大生物生长量只有无砷条件下的21%，而且生长需要的营养条件要高很多，需要牛肉膏、蛋白胨作为有机碳源。实验中，三种菌株都可利用As(V)作为电子受体，B、P菌株可以还原溶解态的As(V)、吸附态的As(V)、臭葱石中的As(V)和沉积物中的As(V)，但这两种好氧菌不能还原Fe(III)。厌氧C菌株既能还原溶解态的As(V)，也能还原溶解态的Fe(III)。此外，C菌株也能还原臭葱石中的Fe(III)、沉积物中的As(V)和Fe(III)。菌株在对固相As(V)还原后，As(III)从固相转移到液相中。菌株对As(V)的还原速率以及促进沉积物中砷释放的能力都不同，其中B菌株>P菌株>C菌株。研究表明，微生物在砷的迁移转化过程中扮演着重要的角色，将沉积物中不易迁移的As(V)还原为易迁移流动的As(III)，使砷进入地下水中，从而促进沉积物中砷的释放。这些生物地球化学作用影响着地下水系统中砷的转化和运移，对地下水中砷的富集起着促进作用。
【作者】刘泽云；
【导师】郭华明；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），地下水科学与工程，2014，硕士
【关键词】土著微生物；砷；地下水；氧化还原；

【参考文献】
[1]王敏.从费唐报告看近代上海崛起之路[J].学术月刊,2014,06:127-137.
[2]路国梁,王昭煜,邢永年.天然油脂改性新工艺[J].中国皮革.1993(04)
[3]吴振.玖龙纸业的品牌管理研究[D].西北农林科技大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[4]王涌鹏.高精度长焦距测量系统安装误差分析[D].浙江大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[5]唐琳.拉应变对土工织物孔径特征及反滤性能影响的研究[D].浙江大学,岩土工程,2014,博士.
[6]蔡金珠.Mn掺杂CuO稀磁半导体的结构、磁性以及输运性质[D].南京大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[7]余昊量.整体上市、企业集团多元化与内部资本市场研究[D].北京交通大学,会计,2013,硕士.
[8]夏文博.联想并购IBM PC-D的跨文化整合管理案例研究[D].大连理工大学,MBA（专业学位）,2013,硕士.
[9]王巧.小产权房法律问题研究[D].吉林大学,法律,2013,硕士.
[10]廖颖川.企业创意人才工作满意度影响机理研究[D].华侨大学,企业管理,2014,硕士.
[11]毛威.加入WTO后浙江中小企业应对反倾销的对策研究[D].浙江工业大学,2009.
[12]龚艳萍,欧阳剑.企业客户关系管理的战略研究[J].湖南大学学报(社会科学版),2002,06:40-43.
[13]黄郁芳.柞蚕茧丝及丝腺体中金属元素定量分析方法研究[D].复旦大学,材料工程,2012,硕士.
[14]刘鑫鑫.南京六合方山沉积砾石层中玛瑙雨花石矿物学研究[D].南京大学,矿物学、岩石学、矿床学,2013,硕士.
[15]李昀昀.腔中∧型三能级系统荧光谱及原子和光场压缩特性的研究[D].华中师范大学,光学,2014,硕士.
[16]祝海明.光储互补微电网系统的控制研究[D].中原工学院,控制理论与控制工程,2012,硕士.
[17]金延超.细胞角蛋白8负调控NF-κB信号通路诱导结肠炎发生[D].天津大学,制药工程,2013,硕士.
[18]饶凌芝.激发中职生英语学习动机的研究[D].湖南师范大学,教育（专业学位）,2012,硕士.
[19]裴哲义,伍永刚,纪昌明,李国春.跨区域水电站群优化调度初步研究[J].电力系统自动化,2010,24:23-26+50.
[20]侯磊.10kV高压开关柜无线测温技术研究[D].厦门大学,机械电子工程,2014,硕士.
[21]聂唯倩.4G环境下电信企业管理人员的胜任素质研究[J].中国商论,2015,10:40-42.
[22]方霄.私家侦探法律问题研究[D].首都经济贸易大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[23]钱敏.宜兴国际经贸大厦建设工程项目管理研究[D].华东理工大学,项目管理,2013,硕士.
[24]贾艳阳.基于思维导图的初中英语单词学习活动设计[D].河北大学,现代教育技术,2014,硕士.
[25]李树锋.Tim-3和PD-1在类风湿性关节炎中的表达和作用研究[D].山东大学,外科学（专业学位）,2014,博士.
[26]孙文婷.影视教学在对外汉语课堂中的应用[D].西北师范大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[27]耿星.儿童间歇性外斜视矫正术后远期眼位及外斜漂移[D].山东大学,眼科学,2013,硕士.
[28]赵越.关于淡水养鱼推行单塘核算问题的探讨[J].现代渔业信息.1991(09)
[29]王爱英.周恩来思想政治工作理论与方法及其当代价值研究[D].杭州师范大学,思想政治教育,2013,硕士.
[30]苏晓南.行政事业单位财政资金监管研究[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[31]阮竞若.文化视野下的扶贫[D].贵州财经大学,中国少数民族经济,2013,硕士.
[32]杨慧慧.哈尔滨市乡镇卫生技术人才队伍现状的调查分析及对策研究[D].黑龙江中医药大学,社会医学与卫生事业管理,2013,硕士.
[33]阮小芸.服务外包中的商业秘密保护的法律问题研究[D].广东外语外贸大学,法律,2014,硕士.
[34]刘燕.应力场对Al_(86)Ni_9La_5非晶合金结构和性能的影响[D].山东大学,材料加工工程,2014,博士.
[35]王海树.我国图书馆RFID技术应用研究[D].安徽大学,图书情报,2014,硕士.
[36]赵波,边馥苓,潘蜀健,陈琳,陈德豪.人工神经元网络在空间数据挖掘与知识发现中的应用研究[J].系统工程,2004,09:92-95.
[37]李慧,成德安,金婧.网格层析成像速度建模方法与应用[J].石油地球物理勘探,2013,S1:12-16+202+4.
[38]雷智.某省农信社竞争力研究[D].武汉纺织大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[39]郭太清.企业信贷担保系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[40]王梦璇.资源视角下知识产权风险对创新联盟绩效影响实证研究[D].河北经贸大学,技术经济及管理,2013,硕士.
[41]曹迪.基于语料库的轮机英语多义词研究[D].大连海事大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[42]吴邵花.Kisspeptin/GPR54表达异常与不明原因复发性流产发病关系的研究[D].苏州大学,妇产科学,2013,硕士.
[43]刘鹏飞.苏东剧变后加拿大共产党的社会主义理论新探索[D].吉林大学,国外马克思主义研究,2014,硕士.
[44]彭敦亮.UV/H_2O_2液相氧化净化烟气中NO的研究[D].湖南大学,环境工程,2010,硕士.
[45]杨昌荣,柳哲.平抑贸易顺差出路在加工贸易[J].中国外资.2006(11)
[46]蒋嶷川,张世永,钟亦平.基于蚁群算法实现入侵检测对动态网络拓扑的适应性[J].小型微型计算机系统,2005,07:1167-1173.
[47]章震.日本在华FDI的贸易效应研究[D].浙江大学,2013.
[48]余晓锋.轻量级RFID认证协议的设计及其应用研究[D].西南交通大学,信息安全,2013,硕士.
[49]计伟.A现代化集装箱码头设备管理系统流程改进研究[D].山东大学,工业工程（专业学位）,2012,硕士.
[50]卢友东,宋涛.实施客户关系管理,提升企业核心竞争力[J].价值工程,2004,01:82-85.