砷是一種廣泛存在于自然環(huán)境中的重金屬元素，也是全球飲用水中最重要的化學(xué)污染物，具有嚴重的生物毒性和環(huán)境風(fēng)險。因此，人們一直關(guān)注砷在水環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化過程。 

　　生物膜是由藻類、細菌等微生物聚集形成的復(fù)合生物群落，在維持和改善水體生態(tài)系統(tǒng)健康方面發(fā)揮著重要作用。生物膜能夠吸附和轉(zhuǎn)化重金屬（如銅、鋅、砷等），并影響污染物的生物地球化學(xué)循環(huán)。胞外聚合物（EPS）是生物膜的一個重要組成部分，它在污染物的積累和轉(zhuǎn)化起著至關(guān)重要的作用。然而，目前EPS對砷積累和轉(zhuǎn)化影響的研究主要集中在純培養(yǎng)生物體（如微藻和細菌等）上，而有關(guān)自然水體生物膜中EPS對砷遷移轉(zhuǎn)化的影響機制尚不甚清楚。 

　　為了解決上述科學(xué)問題，中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所顏昌宙研究組通過實驗室培養(yǎng)自然水體生物膜，探究了EPS對生物膜砷（As(V)/As(III)）積累和轉(zhuǎn)化的影響。研究發(fā)現(xiàn)，去除EPS后，生物膜對As(V)或As(III)的胞外吸附和胞內(nèi)吸收都顯著降低。在含有EPS的生物膜中，胞外吸附的砷主要以毒性較低的As(V)形式存在；而去除EPS后，胞外吸附的砷主要以流動性較高的As(III)形式存在。去除EPS還會抑制生物膜對As(III)的氧化和甲基化，使培養(yǎng)基中As(V)和甲基化砷的比例降低。該研究結(jié)果凸顯了EPS在生物膜對砷的吸附和轉(zhuǎn)化過程中的重要作用，同時也為我們深入了解水環(huán)境中砷的生物地球化學(xué)循環(huán)和生物膜的水質(zhì)凈化功能提供了獨特的見解。 

　　該研究成果以Influence of extracellular polymeric substances on arsenic bioaccumulation and biotransformation in biofilms為題發(fā)表于環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域國際主流期刊Chemosphere。博士研究生邱冬華為第一作者，顏昌宙研究員為通訊作者。該研究得到了中國科學(xué)院A類戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項子課題（XDA23030203）的支持。 

　　論文鏈接

生物膜的EPS對積累轉(zhuǎn)化無機砷的影響