新研究有助揭開(kāi)水源砷污染之謎

原標(biāo)題：新研究有助揭開(kāi)水源砷污染之謎

新華社洛杉磯８月３０日電 近年來(lái)，砷污染及砷中毒事件在全球范圍內(nèi)頻發(fā)，遭受砷污染的飲用水成為人類健康的重大威脅。美國(guó)一項(xiàng)新研究揭示了砷是如何借助微生物的新陳代謝進(jìn)入水源的。這對(duì)于預(yù)測(cè)砷遷移轉(zhuǎn)化對(duì)環(huán)境的影響有重要意義。

砷是俗稱的“砒霜”中的主要成分，是自然界中存在的一種有毒元素。全世界至少有１億人飲用的水砷含量超標(biāo)。此前研究表明，攝入砷可能會(huì)增加人罹患肺癌、膀胱癌和皮膚癌等癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。

砷酸鹽是自然界中常見(jiàn)的含砷化合物，它通常吸附在沉積環(huán)境中的鐵礦物表面，難以溶解到地下水中。那么水中的砷污染從何而來(lái)？加州理工學(xué)院研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)環(huán)境缺氧時(shí)，一些微生物會(huì)進(jìn)入?yún)捬醮x模式，將砷酸鹽轉(zhuǎn)化為易溶于水的亞砷酸鹽，從而污染地下水。

在這一過(guò)程中，砷酸鹽呼吸還原酶扮演了關(guān)鍵角色。這種酶的結(jié)構(gòu)微小，即使在顯微鏡下也難以看到。研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用Ｘ射線衍射技術(shù)來(lái)準(zhǔn)確顯示其結(jié)構(gòu)及其與砷酸鹽結(jié)合的位點(diǎn)，這對(duì)了解它的功能有重要幫助。論文近期發(fā)表在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，砷酸鹽之所以對(duì)人體有毒，原因在于它在化學(xué)上與磷酸鹽相似，而磷酸鹽是細(xì)胞產(chǎn)生三磷酸腺苷（ＡＴＰ）的必要化合物，ＡＴＰ是細(xì)胞能量的來(lái)源。如果砷酸鹽過(guò)量，細(xì)胞會(huì)優(yōu)先與砷酸鹽結(jié)合而不是磷酸鹽，從而破壞產(chǎn)生ＡＴＰ的能力，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

加州理工學(xué)院地質(zhì)生物學(xué)教授紐曼表示，研究砷酸鹽呼吸還原酶在相關(guān)環(huán)境中如何發(fā)揮作用，有助于了解砷如何通過(guò)細(xì)菌進(jìn)入飲用水，從而幫助解決復(fù)雜的環(huán)境安全問(wèn)題。