普遍存在于生态环境中的重金属污染及其危害受到研究者和民众持续广泛的关注，其防治一直是领域内的研究热点和难点之一。汞（Hg）具有较强的迁移转化活性和较高的毒性系数，是一种污染程度和潜在风险较高的重金属污染物，也是许多国家的优先控制污染物之一。我国土壤Hg污染形势严峻，菜地及设施农业土壤受中轻度Hg污染的面积较大，耕地土壤中的Hg通过农作物的吸收累积可对生态系统和人类健康造成较大的风险乃至危害，因此通过技术手段修复土壤Hg污染、降低农作物Hg吸收十分必要。土壤（或底泥）中的Hg可转化为气态形式（Hg0）逸出系统（逸出至大气的Hg危害相对较小且可进行捕集处理）从而使得土壤Hg污染水平和风险降低。具有Hg挥发功能的微生物以及具有较强反应活性的绿色材料——生物炭等在Hg污染修复方面具有较大的应用潜力，且其还具有生态环境友好、成本低、操作简便、对农业生产影响小等优点。课题组在前期已初步证实Hg挥发细菌与生物炭组合可有效降低土壤Hg含量（Chen et al., 2018. Ecotoxicology and Environmental Safety）。真菌是广泛存在于环境体中的具有较强生命能力的微生物，目前抗Hg真菌主要用于水中Hg的吸附去除，而关于Hg挥发真菌的报道极少，更未见应用其修复土壤Hg污染的相关研究报道。
我院“环境生态修复工程及其微生物生态”课题组在诸多筛选出的Hg抗性微生物中发现一株新奇的油瓶霉属（Lecythophora）抗Hg真菌DC-F1，Hg对其最小抑菌浓度达84.5 mg·L-1，且其对Cd, Cr, Cu, Zn, Pb, As等重金属均有较强的抗性。该真菌可在16小时内可将LB培养基中初始浓度为7.0 mg·L-1的Hg通过挥发途径去除86%以上。课题组进一步将该真菌扩大培养与木屑生物炭结合施加至Hg污染土壤中，并种植生菜。研究结果表明，该真菌和生物炭均可强化土壤中Hg含量的降低，更为重要的是该措施显著降低了生菜地上食用部分中Hg的含量（已考虑生菜生物量的增加），其中生物炭和真菌联合施用的修复效果最好。课题组还进一步考察了该修复措施对土壤真菌群落生态的影响。结果显示Hg污染和DC-F1的投加对土壤真菌群落的影响大于生物炭，DC-F1投加土壤中被孢霉属(Mortierella)的丰度升高，而青霉菌属(Penicillium)和梭孢壳属(Thielavia)的丰度降低。真菌Lecythophora sp. DC-F1 和生物炭的组合在修复土壤Hg污染、降低作物Hg吸收方面具有较大的应用潜力。课题组还将在DC-F1挥发Hg的作用机理方面展开进一步研究。
以上结果于近日以“Bioremediation of Hg-contaminated soil by combining a novel Hg-volatilizing Lecythophora sp. fungus, DC-F1, with biochar: Performance and the response of soil fungal community”为题发表在环境科学与生态学领域TOP期刊《Science of the Total Environment》(中科院二区，五年IF: 4.984。论文链接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969719314081?via%3Dihub）上，常军军副研究员为论文第一作者，陈金全副研究员为论文通讯作者。论文编辑为Hg污染及其防治研究知名学者冯新斌研究员。论文得到了国家自然科学基金等项目的资助。
环境生态修复工程及其微生物生态组供稿
