科研動態

研究揭示銻污染對稻田土中厭氧甲烷氧化過程的影響

來源: 時間:2021-05-11

  甲烷(CH4)是一種重要燃料,也是一種溫室氣體,會導致溫室效應不斷增加。而稻田則是主要甲烷產生源之一,貢獻了全球約10-25%的甲烷排放量。有研究發現,厭氧甲烷氧化是減少甲烷排放的一種重要途徑,有助于緩解全球氣候變暖。在我國,西南部是主要的水稻產地,同時也是銻礦集聚區。由于銻礦開采活動頻繁,導致大量的銻進入稻田系統中,造成稻田土出現銻污染現象。因而,研究銻污染對厭氧甲烷氧化過程的影響具有重要的環境和生態學意義。

  針對上述問題,廣東省科學院生態環境與土壤研究所孫蔚旻研究員團隊以世界銻都——錫礦山周邊的銻污染水稻土為研究對象,針對銻污染對水稻土中的厭氧甲烷氧化過程及相關微生物的影響進行了探索。該研究利用室內微宇宙培養實驗,并結合高通量測序進行分析。Pseudogulbenkiania和Methanosarcina是未添加銻的微宇宙處理組中的優勢菌群,而Ramlibacter、Geothrix和Methanomethylovorans則是添加了銻的微宇宙處理組中的優勢菌群。研究發現,一方面,銻污染可顯著抑制水稻土中的厭氧甲烷氧化過程,且抑制率可高達97.3%,但不影響甲烷產生過程。另一方面,銻污染對微生物群落的組成結構具有顯著影響。此項研究揭示了環境與生態學領域關于銻污染對水稻土中厭氧甲烷氧化過程及相關微生物的影響。由于銻污染對水稻土中的厭氧甲烷氧化過程具有抑制作用,且對水稻土中的微生物(包括厭氧甲烷氧化菌)群落影響顯著,因此修復銻污染水稻土對全球甲烷循環和全球變暖問題具有積極的生態學意義。

  相關研究論文以“Effects of antimony on anaerobic methane oxidization and microbial community in an antimony-contaminated paddy soil: a microcosm study”為題發表期刊《Science of the Total Environment》。


  圖1 銻污染對水稻土中厭氧甲烷過程(左)及微生物群落結構(右)的影響

  論文信息:

  Miaomiao Zhang, Guimei Lu, Zhe Li, Fuqing Xu, Nie Yang, Xiaoxu Sun, Rui Xu, Weimin Sun, 2021. Effects of antimony on anaerobic methane oxidization and microbial community in an antimony-contaminated paddy soil: a microcosm study. Science of the Total Environment

  原文鏈接:

  https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147239

  (省科學院土壤環境所土壤生態修復研究團隊 張苗苗/供稿)

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