洛克沙胂（3-硝基-4-羥基苯胂酸）是一種水溶性有機(jī)砷飼料添加劑，廣泛應(yīng)用于畜禽飼養(yǎng)業(yè)，用于治療球蟲(chóng)病，促進(jìn)生長(zhǎng)并增加組織色素沉淀。但由于飼料中90%以上的洛克沙胂在動(dòng)物糞便中以原型排出，這些動(dòng)物糞便常被制成有機(jī)肥并施用于水稻土中，導(dǎo)致土壤中洛克沙胂殘留。洛克沙胂在土壤中可轉(zhuǎn)化為毒性更高的三價(jià)砷和五價(jià)砷，導(dǎo)致砷在水稻籽粒中的積累，會(huì)危害生態(tài)環(huán)境安全和帶來(lái)食品安全風(fēng)險(xiǎn)。水稻土中洛克沙胂的降解轉(zhuǎn)化過(guò)程是決定土壤中砷的植物有效性和稻米中砷富集量的關(guān)鍵，研究洛克沙胂的降解轉(zhuǎn)化機(jī)制是評(píng)估和控制污染土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的前提。

　　省科學(xué)院測(cè)試分析研究所（中國(guó)廣州分析測(cè)試中心）新技術(shù)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境化學(xué)研究團(tuán)隊(duì)與省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所、廣州大學(xué)合作，采用高效液相色譜電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用、同步輻射X射線吸收光譜以及高通量測(cè)序等技術(shù)，研究發(fā)現(xiàn)洛克沙胂在淹水水稻土中7天內(nèi)即降解完全，而在非淹水水稻土中180天后仍有70.2%的殘留，這主要與淹水條件下土壤氧化還原電位的快速下降以及土壤中洛克沙胂降解菌（如梭狀芽胞桿菌和芽孢桿菌）轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)勢(shì)菌群有關(guān)。洛克沙胂在非淹水土壤中主要通過(guò)土壤礦物氧化為三價(jià)砷和五價(jià)砷，而在淹水土壤中主要通過(guò)生物作用還原為3-氨基-4-羥基苯胂酸，再轉(zhuǎn)化為三價(jià)砷、五價(jià)砷和甲基砷。

　　本研究通過(guò)水稻土中飼料非法添加劑——洛克沙胂的形態(tài)轉(zhuǎn)化和土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的變化，揭示了洛克沙胂在水稻土淹水和非淹水條件下的降解轉(zhuǎn)化機(jī)理，為稻田土壤中洛克沙胂的環(huán)境化學(xué)行為提供了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)污染場(chǎng)地的管理和風(fēng)險(xiǎn)控制具有重要意義。

　　圖 淹水和非淹水土壤中洛克沙胂的降解動(dòng)力學(xué)、降解產(chǎn)物和微生物群落分布特征

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域權(quán)威期刊《Environmental Research》，測(cè)試分析所（中廣測(cè)）為第一及通訊作者單位。該研究受到了廣東省科學(xué)院“千名博士（后）計(jì)劃”引進(jìn)專(zhuān)項(xiàng)，國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目以及廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃的資助。

　　論文信息：Zhao, Y. P., Cui, J. L., Fang, L. P., An, Y. L., Gan, S. C., Guo, P. R., & Chen, J. H. (2021). Roxarsone transformation and its impacts on soil enzyme activity in paddy soils: A new insight into water flooding effects. Environmental Research, 111636.

　　全文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935121009300

　　（省科學(xué)院測(cè)試分析研究所   趙艷萍、郭鵬然/供稿）