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城市環(huán)境所揭示銅綠微囊藻砷轉(zhuǎn)化與代謝的影響因素

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城市環(huán)境所揭示銅綠微囊藻砷轉(zhuǎn)化與代謝的影響因素

摘要: 　　砷(As)在天然水體中多以砷酸鹽、亞砷酸鹽等無機(jī)形態(tài)和一甲基砷(MMA)、二甲基砷(DMA)等有機(jī)形態(tài)存在，因其不同的生物毒性效應(yīng)與環(huán)境健康風(fēng)險而引起世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。盡管已有的學(xué)習(xí)表明藍(lán)綠藻等微生物在砷的 ...

　　砷(As)在天然水體中多以砷酸鹽[As(V)]、亞砷酸鹽[As(III)]等無機(jī)形態(tài)和一甲基砷(MMA)、二甲基砷(DMA)等有機(jī)形態(tài)存在，因其不同的生物毒性效應(yīng)與環(huán)境健康風(fēng)險而引起世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。盡管已有的學(xué)習(xí)表明藍(lán)綠藻等微生物在砷的生物轉(zhuǎn)化與代謝中發(fā)揮重要作用，但是有關(guān)環(huán)境因素對藻類砷轉(zhuǎn)化與代謝的影響學(xué)習(xí)仍然十分不足和滯后。
　　中國科學(xué)院城市環(huán)境學(xué)習(xí)所城市水環(huán)境與水生態(tài)學(xué)習(xí)組顏昌宙團(tuán)隊采用正交試驗設(shè)計方法（Taguchi methods），選擇五價無機(jī)砷、溶解性無機(jī)氮、溶解性無機(jī)磷和pH值作為主要影響因子，開展了一系列的室內(nèi)模擬實驗來確定影響銅綠微囊藻砷生物轉(zhuǎn)化的最優(yōu)化試驗條件。學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)氮是影響銅綠微囊藻砷（特別是三價砷）生物轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵因素，因為氮能促進(jìn)藻的生長，并隨之促進(jìn)三價砷在藻中的積累和排出，進(jìn)而提高銅綠微囊藻將五價砷還原為三價砷的速率。而磷是除砷外，影響藻類砷積累的主要影響因素。因此，低磷高氮環(huán)境有利于砷的累積。此外還發(fā)現(xiàn)，在低砷高磷環(huán)境下，藻類累積的少量砷被安全地儲存在活藻細(xì)胞內(nèi)，但在藻細(xì)胞死亡后會很容易釋放出來。該學(xué)習(xí)結(jié)果有助于科學(xué)認(rèn)識砷的生物地球化學(xué)行為，特別是在評價與砷污染水體藻類修復(fù)相關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵環(huán)境因素的全面控制和實際應(yīng)用方面具有十分重要的科學(xué)意義。
　　該學(xué)習(xí)成果發(fā)表于環(huán)境科學(xué)國際期刊水學(xué)習(xí)（Zhenhong Wang，Zhuanxi Luo，Changzhou Yan，Baoshan Xing. Impacts of environmental factors on arsenate biotransformation and release in Microcystis aeruginosa using the Taguchi experimental design approach，Water Research， 2017， 118: 167–176 ）。該學(xué)習(xí)得到了國家自然科學(xué)基金和國家國際科技合作專項資助。



　　在砷、氮、磷和pH 值影響下銅綠微囊藻胞內(nèi)(a)五價砷、(b) 三價砷和 (c) 總砷的信噪比城市環(huán)境所揭示銅綠微囊藻砷轉(zhuǎn)化與代謝的影響因素  |  責(zé)任編輯：蟲子
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