近日，省科學院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所孫蔚旻研究員團隊針對過渡金屬釩的生物地球化學循環(huán)過程及其驅動因素尚不清晰這一現(xiàn)狀，通過對釩礦尾礦中生存的微生物對釩污染的響應機制入手，結合田野調查、實驗室驗證以及生物信息學分析，對微生物促進尾礦中釩的地球化學循環(huán)這一過程進行了深入闡述。 

　　釩是一種具有重要工業(yè)及醫(yī)藥用價值的過渡金屬元素，然而高濃度的釩對于環(huán)境及人體健康均具有非常嚴重的危害。解析釩的地球化學循環(huán)過程，有助于理解其環(huán)境行為，從而指導釩污染場地的修復過程。然而，目前相關研究仍然較少，釩的循環(huán)過程及其驅動因素尚不明確。 

　　孫蔚旻團隊從釩礦污染場地內微生物群落生態(tài)入手，發(fā)現(xiàn)Polaromonas屬微生物在釩礦尾礦中占主導地位。而通過進一步分析證明，該屬微生物與尾礦中釩組分濃度呈現(xiàn)顯著的正相關關系，表明Polaromonas菌具有較高的釩抗性或者能夠利用釩進行能量代謝過程。 

　　為了驗證Polaromonas菌在釩礦尾礦中的生態(tài)學地位及環(huán)境貢獻，研究團隊通過實驗驗證的方式證明了該屬微生物具有將五價釩還原為四價釩的能力，可以有效降低釩的毒性及環(huán)境遷移性，達到使其固化的目的。宏基因組和單菌基因草圖拼裝聯(lián)用分析結果表明，Polaromonas屬微生物編碼有cymA, omcAB, 以及narG等釩還原相關基因，證實了其釩還原的能力。通過進一步解析其基因組編碼信息得知，該屬微生物具有多種代謝能力，不僅可以代謝多種有機物進行異養(yǎng)生長，也具有通過無機物進行自養(yǎng)呼吸的過程。具有多種代謝能力使得Polaromonas可以更好的適應貧瘠的尾礦環(huán)境，提高其競爭力，從而在釩礦尾礦中定植。 

　　研究采用了野外數(shù)據(jù)分析-實驗室驗證-生信分析輔助的研究思路，針對釩礦尾礦中重要的生物地球化學過程進行解析，為尾礦修復過程及微生物生態(tài)研究提供了新的理論基礎。 

　　相關研究成果以《VV Reduction by Polaromonas spp. in Vanadium Mine Tailings》為題發(fā)表在國際環(huán)境領域權威期刊《Environmental Science & Technology》（ES&T；IF= 7.864）上。該論文為第一作者孫曉旭博士2020年在《Environmental Science & Technology》上發(fā)表的第三篇一作文章，也是孫蔚旻團隊本年度在《Environmental Science & Technology》上發(fā)表的第五篇文章。 

　　全文鏈接：https://dx.doi.org/10.1021/acs.est.0c05328 

　　（省科學院土壤環(huán)境所土壤生態(tài)修復研究團隊 孫曉旭/供稿）