Biogenic Fenton process - A possible mechanism for the mineralization of organic carbon in fresh waters
Julkaisuvuosi
2021
Tekijät
Vähätalo, Anssi V.; Xiao, Yihua; Salonen, Kalevi
Tiivistelmä
To explore the mechanisms that mineralize poorly bioavailable natural organic carbon (OC), we measured the mineralization of OC in two lake waters over long-term experiments (up to 623 days) at different pH and iron (Fe) levels. Both the microbial and photochemical mineralization of OC was higher at pH acidified to 4 than at the ambient pH 5 or an elevated pH 6. During 244 days, microbes mineralized up to 60% of OC in the 10-µm filtrates of lake water and more than 27% in the 1-µm filtrates indicating that large-sized microbes/grazers enhance the mineralization of OC. A reactivity continuum model indicated that the acidification stimulated the microbial mineralization of OC especially in the later (>weeks) phases of experiment when the bioavailability of OC was poor. The reactive oxygen species produced by light or microbial metabolism could have contributed to the mineralization of poorly bioavailable OC through photochemical and biogenic Fenton processes catalyzed by the indigenous Fe in lake water. When Fe was introduced to artificial lake water to the concentration found in the study lakes, it increased the densities of bacteria growing on solid phase extracted dissolved organic matter and in a larger extent at low pH 4 than at pH 5. Our results suggest that in addition to the photochemical Fenton process (photo-Fenton), microbes can transfer poorly bioavailable OC into labile forms and CO2 through extracellular Fe-catalyzed reactions (i.e., biogenic Fenton process).
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti
Emojulkaisun nimi
Kustantaja
Volyymi
188
Artikkelinumero
116483
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
3
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Ei
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Geotieteet; Ympäristötiede; Ympäristötekniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Yhdistynyt kuningaskunta
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1016/j.watres.2020.116483
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä