Городской институт экологических исследований достиг новых успехов в обработке воды с микрополлютантами арсена с помощью водорослей. 

Чтобы выяснить влияние факторов окружающей среды на трансформацию и метаболизм мышьяка водорослей, в последние годы исследователь Янь Чанчжоу и младший научный сотрудник Ло Чжуаньси из Исследовательской группы по процессу городской водной среды и экологическим рискам провели совместное исследование с профессором Ван Чжэньхуном из Миннаньского педагогического университета, профессором Син Баошань из Массачусетского университета в Амхерсте и профессором Гийсом Дю Лаингом из Гентского университета в Бельгии. В качестве основных влияющих факторов были использованы растворенный неорганический фосфор и значение pH, а также была проведена серия лабораторных симуляционных исследований для определения оптимальных условий и кинетических характеристик, влияющих на биотрансформацию мышьяка Microcystis aeruginosa, и результаты показали, что среда с низким содержанием фосфора и высоким содержанием азота способствовала накоплению и трансформации мышьяка в водорослях (общее количество и скорость увеличились), а соответствующие результаты исследований были опубликованы в Water research (2017, 118: 167-176) и Journal of Cleaner Production ( 2018, 199:112-120). Учитывая специфику фосфора в биоаккумуляции и трансформации мышьяка, мы дополнительно изучили влияние растворенного фосфорорганического (DOP) на биоаккумуляцию и трансформацию арсената (As(V)) в водорослях и выбрали три различных фосфорорганических источника (β глицерофосфат натрия (βP), аденозинтрифосфат (АТФ) и натрия6 глюкозофосфат (GP)) и неорганический ортофосфат (IP) для сравнения. Однако в среде DOP такая возможность распознавания не наблюдается. Среда DOP, особенно βP, может значительно увеличить накопление мышьяка в водорослях. ГП, с другой стороны, в значительной степени способствовал снижению мышьяка (с высоким содержанием трехвалентного мышьяка) и метилирования (с высоким содержанием органического мышьяка). Относительные уровни экспрессии двух функциональных генов восстановления и метилирования мышьяка (arsC и arsM) в среде GP были высокими, что подтвердило факт высокой восстановительной и метилирующей способности водорослей в среде фосфора GP (Загрязнение окружающей среды, 2019, 118: 167–176).

Кроме того, чтобы найти подходящий метод обработки водорослей после очистки микрозагрязненной мышьяком воды, мы дополнительно изучили высвобождение мышьяка и морфологическую трансформацию водорослей, содержащих мышьяк, в воде во время обработки коагуляции и осаждения in situ и ex situ. Результаты показали, что полихлорид алюминия оказывает наилучшее влияние на осаждение и удаление мышьяковистых водорослей среди распространенных коагулянтов. Общий уровень мышьяка, содержащего мышьяк в водорослях, удаленных в результате осаждения полихлорида алюминия, постепенно снижался в воде, обработанной ин-ситу, но трехвалентный мышьяк значительно увеличился через 3 дня из-за уменьшения водной среды. Тем не менее, высвобождение мышьяка из водорослей было связано не только с внутриклеточным содержанием мышьяка, но и тесно связано с состоянием выживания и временем размещения активных клеток водорослей или термической обработки. Результаты показали, что при утилизации мышьяковистых водорослей ин-ситу или эк-ситу особенно важно выбрать подходящее время для утилизации, чтобы снизить потенциальный риск. Результаты были опубликованы в журнале Journal of Hazardous Materials (2020, 384, 121249). Эти результаты полезны для научного понимания биологического метаболического поведения мышьяка в водорослях и имеют большое научное значение для оценки ключевых факторов окружающей среды и практического применения, связанных с восстановлением водорослей в воде, загрязненной мышьяком. Вышеупомянутое исследование было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая, Проектом научно-технического руководства провинции Фуцзянь и Программой поддержки выдающихся талантов Фуцзянь в новом веке.