水稻土壤重金属和硫分子形态转化的功能微生物作用机制

发布时间：2024-07-07 05:48

　　稻田土壤不同区域中氧化还原电位变化影响功能微生物硫氧化菌和硫还原菌的种群分布,导致土壤硫形态转化,并影响重金属迁移转化。功能微生物作用下的金属硫化物的形成和氧化对于控制重金属的迁移转化有重要意义。随着环境分子科学及分子生物学的发展和研究方法的突破,从分子水平深入认识重金属在环境中的反应机制成为环境科学新的研究热点。本论文在传统分析方法的基础上,通过引入同步辐射x射线吸收光谱技术(XAS)、X射线荧光(XRF)微区XAFS以及PCR-DGGE、FISH和分子克隆等技术,研究水稻土壤重金属和硫分子形态转化的规律及其相互作用,考察硫氧化还原菌种群结构,探索其对金属形态转化的作用机制。主要研究结论为： 明确了土壤-水稻系统中重金属Cu和硫的形态转化及相互关系。水稻根际土及非根际土中Cu的螯合官能团差异较大。根际土中Cu主要以Cu(Ⅱ)为主,而非根际土中有部分Cu(Ⅰ)存在。根际土中氧化态硫的含量比非根际土中高。稻田土壤不同区域的氧化还原电位变化导致硫的形态发生转化,并影响Cu的形态。Cu的解毒机理可能与铜和硫基团的高结合性有关。Cu-组氨酸和Cu-柠檬酸类似基团是水稻根中铜的主要分子形态,此外...

【文章页数】：152 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1一1巨型硫氧化菌Thioma啥arita细胞体内硫球显微照片(球形结构)

浙江大学博士学位论文些丝状细菌体内被原位代谢的。研究表明很多硫氧化菌都能在体内贮存硫球，图1一1为巨型硫氧化菌Thl’oma卿rita细胞体内硫球显微照片，一般认为这些硫球是还原态的(一般是元素硫)。但近期的研究表明不同种群的硫氧化菌贮存的硫球形态是不一样的(prangeet....

图1一255王冠形结构(上图)及长链连多硫酸盐结构(下图)

浙江大学博士学位论文些丝状细菌体内被原位代谢的。研究表明很多硫氧化菌都能在体内贮存硫球，图1一1为巨型硫氧化菌Thl’oma卿rita细胞体内硫球显微照片，一般认为这些硫球是还原态的(一般是元素硫)。但近期的研究表明不同种群的硫氧化菌贮存的硫球形态是不一样的(prangeet....

图1一3Cu的XAFS谱图

近邻配位原子的种类、距离、配位数和无序度因子等结构信息。xAFS包括EXAFs和xANEs。EXAFs是电离光电子被吸收原子周围的配位原子作单散射回到吸收原子与出射波干涉形成的(图1一4)，指吸收系数在吸收边高能侧约30一1000eV范围出现的振荡，其特点是振幅不大，似正弦波动....

图1一SX射线吸收谱能级图

是由强烈的光电吸收造成的，这种吸收陡变称吸收边(包括K边，LI边，Ln等)(程国锋等，2009)。由于各元素的K，L吸收边相距很远，在实验上可以清楚的区分(图1一8，1一9)。所谓荧光分析就是物质的分子或原子受外来光源辐照后，分子或原子受激发，当它们退激后发出荧光，荧光的波长与分....

本文编号：4003246