固氮鱼腥藻介导As(Ⅲ)氧化及其对铵氮输入的响应

Nitrogen-Fixing Anabaena sp. Mediated As(III) Oxidation and Its Response to Ammonium Input

摘要

铵氮在砷的生物地球化学循环过程中发挥着重要作用，但铵氮输入对藻类介导的As（Ⅲ）生物氧化机理尚不清楚.以固氮蓝藻鱼腥藻（Anabaena sp.）为研究对象，通过室内模拟实验，研究在不同浓度As（Ⅲ）条件下，鱼腥藻对As（Ⅲ）的毒性响应和氧化作用，并研究了外源铵氮输入对鱼腥藻的生长以及氧化As（Ⅲ）的影响.结果表明，鱼腥藻的半抑制浓度（IC₅₀）值为15.59 mg/L，当As（Ⅲ）的浓度为0.1 mg/L、1 mg/L和10 mg/L时，分别在1 d、2 d和7 d内被完全氧化为As（V），并且随着As（Ⅲ）浓度增加，鱼腥藻的固氮作用增强.NH₄ ⁺浓度在234 mg/L以内时，对鱼腥藻（Anabaena sp.）的生长有促进作用，随着NH₄ ⁺浓度从0 mg/L增加至1 mg/L、45 mg/L和234 mg/L，1 mg/L As（Ⅲ） 分别在48 h、36 h、24 h和12 h被完全氧化.随着NH₄ ⁺浓度增加，鱼腥藻对砷的吸附量增加，As（Ⅲ）的氧化加速.研究结果有助于阐释天然水体中铵氮在砷生物转化过程中的作用.

关键词

鱼腥藻 / 亚砷酸盐 / 铵氮 / 毒性 / 氧化 / 吸附 / 地球化学

Key words

anabaena sp / arsenite / ammonium / toxicity / oxidation / adsorption / geochemistry

基金资助

国家自然科学基金面上项目(41572230;41172219)

国家自然科学基金创新研究群体项目(41521001)