中国环境科学

作者：牛汝苗, 杨光, 高一帆, 梁露予, 潘丹丹, 黄国勇, 李晓敏

单位：1. 华南师范大学环境研究院, 广东省化学品污染与环境安全重点实验室, 环境理论化学教育部重点实验室, 广东 广州 510006;2. 广东省科学院生态环境与土壤研究所, 华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心, 广东省农业环境综合治理重点实验室, 广东 广州 510650

关键词：铁氧化还原,反硝化,异化硝酸盐还原成铵,微生物群落,砷氧化固定

基金：国家自然科学基金资助项目(42377239,42207009);广东省重点实验室开放基金资助项目(2023B1212060044)

为探究土壤铁对厌氧砷氧化耦合硝酸盐还原过程的作用机制,选取土壤有机质含量相近但铁含量不同的两种稻田土壤,设置对照、+NO3-、+As(III)和+As(III)+NO3-处理开展厌氧培养实验,研究As/N/Fe及微生物群落的变化.结果表明,厌氧条件下硝酸盐还原驱动砷氧化过程,低铁和高铁土壤中砷氧化率分别为35.3%和43.0%,高铁土壤的磷酸提取态和草酸提取态砷占比显著高于低铁土壤;As(III)的存在减慢NO3-还原,减少NO2-和N2O的积累,促进NH4+的生成,高铁土壤的反硝化和异化硝酸盐还原产铵过程比低铁土壤快;硝酸盐和As(III)的存在降低土壤溶解态和吸附态Fe(II)的浓度,提高吸附态总铁的浓度,并改变微生物群落的组成和丰度,Bacillus、Clostridium和Planococcaceae在硝酸盐还原及砷氧化过程中占主导.因此,当土壤吸附态铁高时,能加速砷氧化耦合反硝化/异化硝酸盐还原产铵过程,并促进土壤铁氢氧化物对As(III)和As(V)的固定.上述研究发现可为淹水期稻田土壤砷转化的铁氮元素调控提供科学依据.

来源：2025年第3期

《中国环境科学》期刊编辑部

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