微生物-矿物相互作用：机制与重金属固定效应

微生物-矿物相互作用是地表中最基本的地球化学过程，影响着重金属的迁移转化与生态效应.重金属胁迫下，微生物演化出了一系列适应机制，改变着矿物的表面反应活性，而矿物反过来刺激着微生物的分泌活动.在两者的协同作用下实现了对重金属的钝化.本文综述了微生物-矿物相互作用机制，并重点总结了微生物-硅酸盐矿物、微生物-铁矿物体系中微生物和矿物的协同作用对重金属的固定机制.微生物与矿物之间的作用机制主要包括生物力学和生物化学作用.一些真菌、放线菌能利用菌丝沿着矿物晶面、解理、裂缝和晶界，在纳米尺度上对矿物进行穿插、挤压、剥蚀等生物力学作用，甚至形成矿物隧道化.而大多数微生物主要通过分泌铁载体、有机酸以及氧化还原作用改造矿物.两者相互作用改变着矿物表面及微生物活性，影响着重金属的形态.微生物-硅酸盐矿物体系主要通过提高固有活性位点利用率，增加额外吸附位点，改变与重金属的作用方式，影响矿物或微生物内部分散性，破坏矿物的结构，改变微生物的分泌活动等方式实现重金属的钝化.而微生物-铁矿物体系则主要通过加速电子转移的方式促进变价金属向低毒或无毒形态转变.期望本综述能为微生物-矿物联合修复重金属污染提供理论支持.