两株不同硫氧化菌对砷黄铁矿中砷迁移转化的影响

张静; 寇祝; 卿纯; 李平

doi:10.3799/dqkx.2023.219

地球科学 ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (05) : 2023 -2031. DOI: 10.3799/dqkx.2023.219

两株不同硫氧化菌对砷黄铁矿中砷迁移转化的影响

张静 ¹ ,
寇祝 ¹ ,
卿纯 ¹^,³ ,
李平 ¹^,²

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Effects of Two Different Strains of Sulfur Oxidizing Bacteria on Arsenic Migration and Transformation in Arsenopyrite

Jing Zhang ¹ ,
Zhu Kou ¹ ,
Chun Qing ¹^,³ ,
Ping Li ¹^,²

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摘要

生物硫氧化作用对热泉环境砷的迁移转化有显著影响.然而，不同类型的硫氧化微生物对砷转化的影响尚不完全清楚.本研究对比分析了硫代硫酸盐氧化型细菌Anoxybacillus flavithermus DB-1和单质硫氧化型古菌Sulfolobus tengchong RT8-4对热泉典型含硫砷矿物‒砷黄铁矿的作用.结果表明，在50 ℃、pH值为7.0~8.0的条件下，菌株A. flavithermus DB-1能在2天内将初始浓度为0.1 mmol/L的As（Ⅲ）氧化60%，但不能氧化单质硫.菌株S. tengchong RT8-4在pH值为3.0、温度为75 ℃的条件下，能在8天内将初始浓度为0.1 mmol/L的Fe（Ⅱ）氧化54.3%，但不能氧化硫离子和砷.A. flavithermus DB-1与砷黄铁矿共培养促进了砷和硫的释放，最终释放到溶液中的砷浓度为1.8 mmol/L，SO₄ ^2-浓度为10.4 mmol/L，且无次级矿物生成.而S. tengchong RT8-4与砷黄铁矿共培养时释放出12.8 mmol/L的砷、87.7 mmol/L的SO₄ ^2-以及8.5 mmol/L的Fe（Ⅲ），同时生成黄铁矾（Jarosite）、斜黄铁矾（Yavapaiite）、砷酸铁（Scorodite）等次级矿物.这些结果表明不同类型的硫氧化菌能促进含硫砷矿物的转化并促进砷的迁移/释放，但机理不同.本研究促进了我们对热泉中硫砷生物地球化学的认识.