Детоксикация мышьяка: как бактерии и минералы работают вместе

Исследование выявило новый подход к детоксикации токсичного мышьяка в загрязненных почвах. Работа показывает, что взаимодействие между окисляющими мышьяк бактериями и гётитом, распространенным железосодержащим минералом, значительно ускоряет превращение высокотоксичного арсенита [As(III)] в менее вредный арсенат [As(V)].

Образовавшийся As(V) способен сорбироваться на поверхностях железосодержащих минералов, и этот процесс дополнительно усиливается в присутствии гуминовой кислоты — природного органического соединения. Эти результаты указывают на перспективное и устойчивое решение проблемы загрязнения мышьяком. Исследование опубликовано в журнале Eco-Environment & Health.

Ученые из Университета Хуачжун, Китай, изучили синергетический эффект гётита, гуминовой кислоты и бактерий SY8, окисляющих мышьяк. Исследование показало, что хотя гётит изначально подавлял рост бактерий SY8, он значительно усиливал их способность окислять As(III). Это усиление было связано с образованием гидроксильных радикалов (·OH) в результате реакций, подобных реакции Фентона, катализируемых взаимодействием гётита и бактерий. Гуминовая кислота улучшала сорбцию мышьяка на минеральных поверхностях, снижая его подвижность. Наиболее эффективное окисление As(III) происходило в нейтральных и слабощелочных условиях.

«Это исследование подчеркивает важность понимания сложных взаимодействий между микроорганизмами, минералами и органическим веществом в средах, загрязненных мышьяком», — отметил старший автор работы доктор Сяомин Ван. Использование этих природных процессов открывает возможности для разработки более устойчивых и эффективных стратегий ремедиации, включая биоаугментацию или внесение минеральных добавок, что особенно актуально для сельскохозяйственных и промышленных регионов.