第九届青年地学论坛

潮汐周期性的氧化作用对潮间带沉积物中污染物的去除至关重要。然而，潮汐对电缆细菌活动及相关的垂向氧化还原过程尚未被充分理解。课题组模拟并量化了潮汐淹没、暴露及其周期性交替对沉积物垂向氧化还原反应和电缆细菌驱动的菲（phenanthrene）去除的影响。结果显示，在沉积物暴露过程中，电缆细菌介导的产电硫氧化反应（e-SOx）推动了氧化潜力的垂向渗透，硫化物被氧化为硫酸盐，并在深层沉积物（15 mm）触发了微生物群落的功能演替和菲的降解（76.9%-84.1%）。潮汐淹没期间的厌氧过程则对电缆细菌的存活至关重要。与连续淹没和暴露条件（0.24%-0.44%）相比，潮汐条件下观察到更高的电缆细菌丰度（~1.41%），归因于淹没期间氧化应激降低以及通过硫酸盐还原补充硫化物底物。电缆细菌与硫酸盐还原细菌（例如Desulfobacca spp.和Desulfatiglans spp.）互作，并维持沉积物剖面中HS⁻和SO₄²⁻的动态平衡。这种HS⁻-SO₄²⁻循环作为一种“氧气泵”，持续将氧化潜力传递到深层沉积物中，促进有机污染物的去除。这些发现为理解潮间带沉积物的自净过程提供了新的证据，并为沉积物修复提供了新策略。

潮汐；氧化势；垂向剖面；电缆细菌；潮间带沉积物。