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目前我国很多地方都受到重金属铬(Cr)或砷(As)的严重污染，给人类健康和生存环境带来很大威胁，这也成为全球较严重的环境问题。本研究以云南曲靖铬渣堆周边污染沉积物和湖南石门雄黄矿废弃矿区周边砷污染沉积物为研究对象，研究典型低分子有机碳对沉积物中Cr/As形态转化的影响，并利用PCR-DGGE和Real-Time PCR分析沉积物中微生物群落结构和功能微生物的丰度;利用稳定性同位素核酸探针技术(DNA-SIP)分析了乙酸钠作为底物情况下，硫酸盐还原菌(SRB)数量的变化;另外还研究了不同纳米颗粒对沉积物中铬还原及微生物种群变化的影响。本研究主要结论如下:
1.沉积物中Cr/As的迁移转化主要是由微生物的活动引起的，外加典型低分子有机碳作为电子供体对其有明显促进作用。不同有机碳对Cr(Ⅵ)的还原效果有所差异，其大小顺序为:乳酸钠＞丙酸钠＞葡萄糖＞乙酸钠＞丁酸钠。不同有机碳对沉积物中As的释放量约为2200-2600μg/L，并且释放的As基本全部是以As(Ⅲ)的形式存在，不同有机碳对As释放能力大小顺序为:丙酸钠＞丁酸钠＞葡萄糖＞乙酸钠＞乳酸钠。
2.外加纳米颗粒促进了沉积物中Cr(Ⅵ)的还原，在未添加任何电子供体情况下，纳米Fe2O3、Fe3O4和SiO2促进微生物利用沉积物本身具有的电子供体将Cr(Ⅵ)的还原，而非纳米颗粒对Cr(Ⅵ)的还原没有促进作用。
3.沉积物中主要的微生物种群为变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门等。变形菌在Cr/As的迁移转化过程中有潜在的促进作用，有机碳和纳米颗粒使变形菌的种类和丰度增加。沉积物中含有丰富的SRB，对沉积物中Cr/As的迁移转化起到一定促进作用;SRB可以利用乙酸钠为底物使其富集。
本研究在一定程度上揭示了微生物利用沉积物中电子供体等物质对Cr/As进行迁移转化，为进一步研究Cr/As的迁移转化以及修复提供参考依据。