生物电化学技术成功解决了稻田汞难题
研发家
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2025-07-12
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近日，农业农村部环境保护科研监测所科研团队揭示了土壤生物电子传递对稻田中汞转化的调控机制，相关研究成果发表在《清洁生产》(Journal of Cleaner Production)上。
甲基汞是毒性最高的汞形态，主要由厌氧微生物甲基化过程形成，但厌氧微生物胞外电子转移对不同汞形态转化的影响机制尚不清楚。
通过原位汞污染土壤构建土壤微生物电化学系统，研究了定向加速土壤电子转移对汞转化的调控作用。结果发现，土壤生物电子转移通量由三价铁和二价铁相互转化决定。
定向加速土壤生物电子传递后，土壤中的生物可利用汞和甲基汞含量分别降低了29%和45%。土壤中胞外呼吸菌和甲基汞转化菌的丰度分别增加了42倍和99%，并且去甲基化基因明显上调，表明生物电流通过改变携带汞转化基因的微生物来调节汞转化。处理后土壤对油菜生长和汞积累无不利影响。
研究提出了水稻土中铁生物还原过程调控汞转化模型，为汞污染土壤安全管理提供了新见解。该研究得到中国农业科学院科技创新工程、国家重点研发计划等项目的支持。
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