氧四环素对稻田土壤铁砷形态转化的影响OA北大核心CSTPCD

为探究稻田土壤中抗生素和As复合污染的相互作用,选取湖南省湘潭市某稻田土壤进行微宇宙培养试验,通过模拟稻田土壤淹水–排干过程,探究氧四环素(OTC)在此过程中对Fe、As氧化还原转化的影响。结果表明,在淹水培养阶段,OTC能够促进土壤铁矿物的还原,使得溶解态、可交换态和吸附态/弱结晶型矿物态Fe(II)含量显著增加,因此在排干阶段能生成更多的·OH自由基,促进溶解态As(III)的氧化。OTC对Fe(III)具有络合和还原作用,能够促进土壤含Fe物质的还原;同时,作为一种广谱的抗菌剂,OTC的选择作用提高了异化铁还原菌的相对丰度,同样能够促进铁矿物的还原溶解。此外在淹水阶段,OTC作用下硫酸盐还原菌相对丰度增加,这使得硫化物结合态As的生成量增加,因而溶解态As含量降低。总体而言,OTC在淹水阶段会促进土壤含Fe物质的还原溶解,但能够通过提高As硫化物的生成量减少As的溶出;在排干阶段则有利于生成更多的·OH,将溶解态As(III)快速氧化,这能够降低水稻吸收和转运As的风险。