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鐵循環(huán)驅(qū)動氮轉(zhuǎn)化的微生物-化學(xué)耦合機制獲揭示
[所屬分類:行業(yè)動態(tài)] [發(fā)布時間:2023-9-25] [發(fā)布人:邵玉倩] [閱讀次數(shù):] [返回]
鐵循環(huán)驅(qū)動氮轉(zhuǎn)化的微生物-化學(xué)耦合機制獲揭示
作者：朱漢斌 來源：中國科學(xué)報
山東拓普生物工程有限公司 http://www.jinhuabanruo.cn
廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所研究員劉同旭團隊利用氮氧雙同位素分餾方法揭示了厭氧鐵循環(huán)驅(qū)動氮轉(zhuǎn)化的微生物機制與化學(xué)機制。相關(guān)成果近日發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》。
微生物介導(dǎo)的厭氧硝酸鹽還原與亞鐵氧化耦合過程（NRFO）的研究始于1996年。早期研究認為，該過程是純生物作用；而在近年的研究中，有學(xué)者提出該過程還存在化學(xué)反應(yīng)，即硝酸鹽還原的中間產(chǎn)物亞硝酸鹽在中性厭氧環(huán)境中與亞鐵發(fā)生反應(yīng)。
因此，NRFO過程中會同時發(fā)生微生物作用和化學(xué)作用，難以評估其相對貢獻。深入解析土壤厭氧微生物-化學(xué)耦合過程，對于降低土壤重金屬污染、提高土壤生產(chǎn)力、實現(xiàn)土壤資源可持續(xù)利用等均具有重要意義。
該研究發(fā)現(xiàn)，化學(xué)反硝化過程中（18ε:15ε）-NO2?比值為0.58±0.05，在微生物亞硝酸鹽還原過程中為–0.41±0.11，表明氮氧同位素可用于區(qū)分化學(xué)和生物反應(yīng)。耦合過程中得到的（18ε:15ε）-NO2?比值（0.70±0.05）與化學(xué)反硝化的比值接近，表明耦合過程以化學(xué)反硝化為主。同時，通過反應(yīng)動力學(xué)模型分析，表明耦合過程中化學(xué)反硝化的相對貢獻為99.3%，與氮氧同位素分餾得到的結(jié)論一致。
該研究為微生物-化學(xué)耦合體系的研究提供了新思路。
相關(guān)論文信息：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c02329
（本文內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)可后臺聯(lián)系刪除。）
作者：朱漢斌 來源：中國科學(xué)報
山東拓普生物工程有限公司 http://www.jinhuabanruo.cn
廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所研究員劉同旭團隊利用氮氧雙同位素分餾方法揭示了厭氧鐵循環(huán)驅(qū)動氮轉(zhuǎn)化的微生物機制與化學(xué)機制。相關(guān)成果近日發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》。
微生物介導(dǎo)的厭氧硝酸鹽還原與亞鐵氧化耦合過程（NRFO）的研究始于1996年。早期研究認為，該過程是純生物作用；而在近年的研究中，有學(xué)者提出該過程還存在化學(xué)反應(yīng)，即硝酸鹽還原的中間產(chǎn)物亞硝酸鹽在中性厭氧環(huán)境中與亞鐵發(fā)生反應(yīng)。
因此，NRFO過程中會同時發(fā)生微生物作用和化學(xué)作用，難以評估其相對貢獻。深入解析土壤厭氧微生物-化學(xué)耦合過程，對于降低土壤重金屬污染、提高土壤生產(chǎn)力、實現(xiàn)土壤資源可持續(xù)利用等均具有重要意義。
該研究發(fā)現(xiàn)，化學(xué)反硝化過程中（18ε:15ε）-NO2?比值為0.58±0.05，在微生物亞硝酸鹽還原過程中為–0.41±0.11，表明氮氧同位素可用于區(qū)分化學(xué)和生物反應(yīng)。耦合過程中得到的（18ε:15ε）-NO2?比值（0.70±0.05）與化學(xué)反硝化的比值接近，表明耦合過程以化學(xué)反硝化為主。同時，通過反應(yīng)動力學(xué)模型分析，表明耦合過程中化學(xué)反硝化的相對貢獻為99.3%，與氮氧同位素分餾得到的結(jié)論一致。
該研究為微生物-化學(xué)耦合體系的研究提供了新思路。
相關(guān)論文信息：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c02329
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