阴永光等在海洋微藻伴生好氧细菌对汞的还原方面取得新进展

发布时间:2021-10-28  |  【打印】 【关闭

  中国科学院生态环境研究中心阴永光课题组与中国海洋大学李雁宾课题组合作,在海洋微藻伴生好氧细菌对汞的还原方面取得新的进展,相关成果近日以“Dark Reduction of Mercury by Microalgae-Associated Aerobic Bacteria in Marine Environments” 为题发表于Environ. Sci. Technol.(2021, 55(20), 14258–14268; DOI:10.1021/acs.est.1c03608)。

  海洋环境中汞的氧化还原转化是影响海-气界面汞交换和汞甲基化的关键过程。海洋微藻和好氧细菌在汞的氧化还原转化过程中可能起着重要作用,尤其是在光化学过程不占主导地位的夜间及深层水环境中。然而,目前关于黑暗条件下表层水中海洋微藻和好氧细菌在汞还原过程中的贡献尚不清楚。而且,海洋微藻的生长过程通常有伴生细菌的存在,但是它们在汞还原过程分别的贡献仍有待阐明。

  本文研究了黑暗和光照条件下,表层海水和海洋微藻培养液中的微藻和好氧细菌在汞还原过程中的作用。黑暗条件下表层海水对汞的还原作用与光照条件下相近,表明汞的暗还原途径是汞还原的重要过程。通过过滤实验进一步确定汞的暗还原过程是由海洋微藻和细菌引起的。在7种海洋微藻中进一步区分和定量了海洋微藻、微藻的伴生好氧细菌、胞外分泌物在汞暗还原过程中的贡献。结果表明,海洋微藻的伴生细菌直接参与了汞的暗还原。采用16S rRNA基因扩增和测序技术分离鉴定海洋微藻中的伴生好氧细菌。好氧细菌Alteromonas spp.、 Algoriphagus spp.和uncultured bacterium clone Tir12-16S可导致二价汞发生快速且显著的暗还原,生成的零价汞随后呈现下降趋势。利用双同位素示踪技术(199Hg2+201Hg0)进一步证实了好氧细菌Alteromonas spp.对二价汞的还原和零价汞的再氧化作用。

  图1. 海洋环境中海洋微藻伴生好氧细菌对汞的暗还原

  该研究工作到得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国科学院青年创新促进会优秀会员等项目的支持。

  论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c03608

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