近日,我院“生态与环境修复”团队在国际著名学术期刊《Journal of Hazardous Materials》(影响因子IF = 12.2)发表题为“Contrasting responses of soil and earthworm gut microbiomes to As(III) and As(V) stress: The critical mediating role of Olsen-phosphorus”(DOI:10.1016/j.jhazmat.2026.142931)的研究论文。环境工程学院王亚利副教授为论文第一作者,杨永强博士为通讯作者。河南工业大学环境工程学院、河南省环境污染修复与粮食质量安全国际联合实验室为论文第一及通讯作者单位。
砷是农田广泛存在的高毒性污染物,三价砷、五价砷生物效应差异明显,但两类砷如何分别影响土壤与蚯蚓肠道微生物,以及土壤养分在砷循环中的调控作用一直缺乏系统阐释。团队选取赤子爱胜蚓开展土壤暴露试验,结合微生物高通量测序、菌群功能预测与多元数理模型,厘清不同价态砷胁迫下土壤、蚯蚓肠道微生物的差异化响应规律。
研究发现,五价砷更易在蚯蚓体内富集;土壤有效磷是调控砷生物有效性的核心因素;蚯蚓肠道菌群对砷污染十分敏感,而土壤微生物群落稳定性更强;放线菌门、绿弯菌门主导砷的形态转化;蚯蚓体内砷积累会提升肠道微生物多样性,同时抑制土壤酶活性。该成果明晰了土壤磷、肠道功能菌群协同调控农田砷转化富集的内在机制,为砷污染耕地生态风险评价、微生物靶向修复提供理论依据。

(撰稿:杨永强,审校:张良波,审核:万东锦)