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厌氧氨氧化细菌的混合营养代谢机制研究进展
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作者 张慕琦 王乙橙 +1 位作者 晏鹏 陈猷鹏 《中国环境科学》 北大核心 2025年第7期3724-3734,共11页
本文综述了厌氧氨氧化细菌(AnAOB)混合营养代谢机制的研究进展,并展望了未来研究方向和工程意义.研究表明,AnAOB的混合营养代谢受C/N比、有机物浓度和种类等因素影响.然而,不同AnAOB菌种代谢小分子有机物(如乙酸盐、丙酸盐等)的代谢速... 本文综述了厌氧氨氧化细菌(AnAOB)混合营养代谢机制的研究进展,并展望了未来研究方向和工程意义.研究表明,AnAOB的混合营养代谢受C/N比、有机物浓度和种类等因素影响.然而,不同AnAOB菌种代谢小分子有机物(如乙酸盐、丙酸盐等)的代谢速率和微观机制分析尚不清晰.近年来,先进的^(13)C同位素标记技术(DNA-SIP)和单细胞技术为深入揭示AnAOB吸收和代谢小分子有机物的途径提供了新手段.多组学联合分析显示,AnAOB通过还原性乙酰辅酶A途径固定无机碳,并具备利用异化硝酸盐还原为铵(DNRA)、甲酸盐代谢、乙酸盐代谢、丙酸盐代谢及三羧酸循环等多条小分子有机物代谢途径,但具体机制仍存在争议.未来研究可以聚焦于AnAOB混合营养代谢过程中的电子转移机制、内源有机物利用策略及小分子有机物同化能力,以优化AnAOB的富集与脱氮性能,拓展其在复杂污水处理中的应用潜力. 展开更多
关键词 厌氧氨氧化细菌(AnAOB) 混合营养代谢 无机碳固定 异化硝酸盐还原为铵(DNRA) 小分子有机物
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不同Fe(Ⅲ)对活性污泥异化铁还原及除磷影响研究 被引量:14
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作者 王亚娥 冯娟娟 李杰 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期993-998,共6页
以SBBR反应器活性污泥作为铁还原菌菌种来源,采用兼性厌氧/严格厌氧恒温培养试验,投加不同Fe(Ⅲ)考察各条件下的异化铁还原能力,同时比较对磷的去除效果.结果表明:2种条件下Fe(Ⅲ)还原能力具有较好的一致性,依次为:Fe(OH)3>氧化铁皮&... 以SBBR反应器活性污泥作为铁还原菌菌种来源,采用兼性厌氧/严格厌氧恒温培养试验,投加不同Fe(Ⅲ)考察各条件下的异化铁还原能力,同时比较对磷的去除效果.结果表明:2种条件下Fe(Ⅲ)还原能力具有较好的一致性,依次为:Fe(OH)3>氧化铁皮>青矿>红矿,其中严格厌氧条件下较好.同时,除磷效果与其呈正相关,富集培养至7d,Fe(OH)3及氧化铁皮体系出水磷浓度均达到2mg/L以下,之后继续降低,最终达到0.5mg/L以下.结合异化铁还原除磷机理,可以证明,不同Fe(Ⅲ)表面吸附作用对TP的去除贡献较小,其主要作用为铁还原菌驱动下的化学沉淀去除. 展开更多
关键词 微生物异化Fe(Ⅲ)还原 铁还原菌 富集培养 除磷
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异化金属还原菌还原赤铁矿研究 被引量:2
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作者 冯雅丽 王李娟 +3 位作者 李浩然 张茜 张士元 毕耜超 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1754-1759,共6页
以实验室自制氢氧化铁为电子受体,醋酸钠为电子供体,从厌氧活性污泥中分离得到异化金属还原菌。将赤铁矿代替氢氧化铁作为电子受体对微生物进行驯化。通过单因素实验考察好氧、厌氧条件及pH、温度对反应过程的影响,并对反应机理进行研... 以实验室自制氢氧化铁为电子受体,醋酸钠为电子供体,从厌氧活性污泥中分离得到异化金属还原菌。将赤铁矿代替氢氧化铁作为电子受体对微生物进行驯化。通过单因素实验考察好氧、厌氧条件及pH、温度对反应过程的影响,并对反应机理进行研究。研究结果表明:赤铁矿颗粒逐渐由红色变深至棕黑色并具有磁性,分析表明异化金属还原菌可将赤铁矿中的Fe(Ⅲ)还原成Fe(Ⅱ),但反应不完全。反应生成的棕黑色颗粒物质主要成分为Fe3O4与Fe2O3的混合物;厌氧条件优于好氧条件,在温度为30℃,振荡速度为160 r/min,接种量为10%,pH为5.0,赤铁矿加入量为1.0 g/L的条件下,20 d后,Fe(Ⅱ)的浓度可达1.87 mmol/L,赤铁矿中的部分Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),在矿物颗粒表面沉积并与其结合反应生成磁铁矿(Fe3O4),增强了原矿的磁性。 展开更多
关键词 赤铁矿 异化金属还原菌 异化还原 磁化
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两株异化铁还原菌与蒙脱石交互作用实验研究 被引量:4
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作者 曹维政 朱云 +7 位作者 鲁安怀 李艳 王清华 张虓雷 王浩然 杨晓雪 王长秋 董海良 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期311-316,共6页
本文选用采自辽宁某矿的天然钠基蒙脱石与两株异化铁还原菌模式菌株Shewanella putrefaciensCN32和She-wanellaoneidensisMR-1,研究了蒙脱石与微生物之间的交互作用。结果表明这两株菌均能还原蒙脱石晶格中的三价铁,使微生物作用于蒙脱... 本文选用采自辽宁某矿的天然钠基蒙脱石与两株异化铁还原菌模式菌株Shewanella putrefaciensCN32和She-wanellaoneidensisMR-1,研究了蒙脱石与微生物之间的交互作用。结果表明这两株菌均能还原蒙脱石晶格中的三价铁,使微生物作用于蒙脱石之后的反应体系中二价铁离子浓度明显升高,反应悬浊液颜色由无色变为浅绿色。透射电子显微镜晶格条纹像显示微生物作用后的粘土矿物微结构发生明显变化,其层间距d001值从1.29 nm分别减小为1.06 nm(CN32)和1.02nm(MR-1)。上述结果综合指示这两株异化铁还原菌能够通过还原天然蒙脱石结构中的三价铁促进矿物发生物相转变。 展开更多
关键词 钠基蒙脱石 异化铁还原菌 SHE wanella putre faciens CN32 SHE wanella oneidensis MR-1
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异化Fe(Ⅲ)还原菌及其还原机制的环境意义 被引量:5
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作者 曾洪学 杨玉泉 +1 位作者 屈兴红 黄灿 《安徽农业科学》 CAS 2012年第18期9843-9846,共4页
异化Fe(Ⅲ)还原菌具有强大的代谢功能和适应恶劣环境的能力,其所具有的还原功能对于环境的生物修复具有重要的意义,在地球生态循环过程中具有举足轻重的作用。厌氧条件下,它可以Fe(Ⅲ)为末端电子受体,还原许多有毒重金属,降解利用有机... 异化Fe(Ⅲ)还原菌具有强大的代谢功能和适应恶劣环境的能力,其所具有的还原功能对于环境的生物修复具有重要的意义,在地球生态循环过程中具有举足轻重的作用。厌氧条件下,它可以Fe(Ⅲ)为末端电子受体,还原许多有毒重金属,降解利用有机和无机污染物,对土壤中痕量金属元素和磷的释放产生重要影响,在微生物燃料电池、环境除臭、防止钢铁腐蚀等方面有较好的应用前景和研究价值。当前无论是基础还是应用研究方面,国内微生物异化Fe(Ⅲ)还原菌的相关工作仍近空白。结合国外的最新研究进展,介绍了微生物异化Fe(Ⅲ)还原菌特性、还原机制及其还原的环境意义,旨在引起国内相关人员的重视,加快我国在该领域的研究。 展开更多
关键词 异化Fe(Ⅲ)还原菌 还原机制 生物修复
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土壤异化铁还原及其在污染控制中的应用 被引量:3
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作者 王永奎 张一敏 +1 位作者 周克成 孙剑辉 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期77-81,共5页
铁是土壤环境中氧化还原反应重要的变价元素.异化铁还原是自然界中铁还原的主要方式.异化铁还原与有机污染物的转化、重金属的老化、固定及营养物质的转化过程密切相关,具有重要的环境效应.本文较为详细地综述了土壤异化铁还原的机制、... 铁是土壤环境中氧化还原反应重要的变价元素.异化铁还原是自然界中铁还原的主要方式.异化铁还原与有机污染物的转化、重金属的老化、固定及营养物质的转化过程密切相关,具有重要的环境效应.本文较为详细地综述了土壤异化铁还原的机制、影响因素及污染控制应用研究现状,并提出了今后研究工作的重点. 展开更多
关键词 土壤 异化铁还原 铁还原菌 污染控制 应用
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Fe(Ⅲ)异化还原对聚磷菌厌氧性能的影响
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作者 任丽平 张智 唐韵 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期121-123,共3页
以污水处理厂活性污泥中主要除磷功能菌为研究对象,探讨了Fe(Ⅲ)的异化还原对菌株生长和除磷特性的影响,并比较了不同Fe(Ⅲ)的质量浓度和不同pH值条件下的情况。实验表明,Fe(Ⅲ)的异化还原有利于菌株的生长,促进了菌株释磷和厌氧吸磷。... 以污水处理厂活性污泥中主要除磷功能菌为研究对象,探讨了Fe(Ⅲ)的异化还原对菌株生长和除磷特性的影响,并比较了不同Fe(Ⅲ)的质量浓度和不同pH值条件下的情况。实验表明,Fe(Ⅲ)的异化还原有利于菌株的生长,促进了菌株释磷和厌氧吸磷。Fe(Ⅲ)质量浓度为0.078 g/L时,菌生长情况较好,厌氧释磷和吸磷效果较佳;pH=6.5时,菌株释磷和厌氧吸磷效果较好。 展开更多
关键词 Fe(Ⅲ)异化还原 活性污泥 聚磷菌 除磷特性 PH
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异化铁还原菌还原分解含As(Ⅴ)水铁矿:矿物生成动力学的制约 被引量:2
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作者 殷矫军 汪华明 +1 位作者 张鑫 张勋 《绿色科技》 2015年第6期238-241,共4页
指出了砷早已被证明是一种剧毒的致癌物质,砷中毒情况日益严重,三价砷的毒性比五价砷的毒性大将近60倍。水铁矿是一种弱结晶的铁氢氧化物,具有极大的比表面积和高表面活性,可以通过吸附和共沉淀与地表水中的污染物质相互作用,故可利用... 指出了砷早已被证明是一种剧毒的致癌物质,砷中毒情况日益严重,三价砷的毒性比五价砷的毒性大将近60倍。水铁矿是一种弱结晶的铁氢氧化物,具有极大的比表面积和高表面活性,可以通过吸附和共沉淀与地表水中的污染物质相互作用,故可利用合成水铁矿来去除废水中的污染物质。以人工合成的水铁矿-砷(Ⅴ)为实验对象,研究了样品在DIRB作用下Fe和As的释放情况,并探究其其物象转移,以期为含砷废水处理提供参考。结果表明:DIRB能够有效溶解水铁矿,并且As含量越多,样品制备时间越长越不利于Fe和As的释放。 展开更多
关键词 水铁矿 砷矿物生成动力学 异化铁还原菌 还原分解
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铬取代针铁矿异化铁还原过程及铬的环境行为研究 被引量:5
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作者 王春 童辉 +2 位作者 华健 陈曼佳 刘承帅 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2020年第9期1883-1889,共7页
铬(Cr)是环境中常见的重金属污染物,在土壤中常与铁氧化物结合在一起,其环境行为受到土壤铁循环过程的影响;尤其是在铁还原菌作用下,该类铁氧化物容易发生还原溶解,增强了Cr的移动性。以土壤中常见的Cr(Ⅲ)取代针铁矿(CrGoe)为研究对象... 铬(Cr)是环境中常见的重金属污染物,在土壤中常与铁氧化物结合在一起,其环境行为受到土壤铁循环过程的影响;尤其是在铁还原菌作用下,该类铁氧化物容易发生还原溶解,增强了Cr的移动性。以土壤中常见的Cr(Ⅲ)取代针铁矿(CrGoe)为研究对象,利用微生物生长Logistic方程拟合、相关分析等统计方法以及X射线衍射(XRD)表征手段,研究异化铁还原菌Shewanella oneidensis MR-1对不同铬取代量针铁矿的Fe(Ⅲ)还原、重金属释放固定以及矿物物相变化。不同反应体系中Fe(Ⅱ)的生成表明,Shewanella oneidensis MR-1具备还原Cr取代针铁矿的能力;与纯针铁矿相比较,铬的取代抑制了针铁矿的铁还原过程,且铁还原效果随Cr取代率的增加而降低,其大小顺序为针铁矿>1.5%Cr-Goe>3.4%Cr-Goe>9.03%CrGoe>10.3%Cr-Goe。铁还原速率k值与针铁矿中Cr(Ⅲ)的取代量呈指数关系(R2=0.999 5,P<0.001);当针铁矿中Cr(Ⅲ)的摩尔取代量大于9.03%时,Cr-Goe的铁还原速率呈最低值,约为0.26 d-1。在异化铁还原的同时,包裹于铁矿中的Cr被释放到环境中,且随矿物二次成矿,部分Cr(Ⅲ)再一次被包裹到矿物晶格中。XRD表征显示,矿物在异化铁还原过程中,矿物相仍为针铁矿。该研究结果可为土壤铁还原过程中重金属的环境行为提供理论依据。 展开更多
关键词 异化铁还原 针铁矿 希瓦氏菌
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生物炭及其水溶组分促进水铁矿微生物还原
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作者 夏金霞 孙金涛 +4 位作者 于蕊 王一初 安伟奇 金洁 曹丹丹 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期5522-5532,共11页
采用水稻秸秆在300,400和500℃热解温度下制备生物炭(BC),并从中提取生物炭水溶组分(DBC),结合微生物还原实验和傅里叶转换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射晶体衍射(XRD)、电子顺磁(EPR)等表征手段考察BC和DBC对Geobacter sulphurreducens ... 采用水稻秸秆在300,400和500℃热解温度下制备生物炭(BC),并从中提取生物炭水溶组分(DBC),结合微生物还原实验和傅里叶转换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射晶体衍射(XRD)、电子顺磁(EPR)等表征手段考察BC和DBC对Geobacter sulphurreducens PCA还原水铁矿的影响和作用机制.结果表明,400℃热解BC可使微生物异化铁还原的速率增加12倍,还原率最高,这是由于其含有最多的醌基、羧基基团,可以作为电子穿梭体促进电子转移.BC不能作为电子供体直接向微生物或水铁矿提供电子.DBC使水铁矿的长期微生物异化铁还原程度和初始还原速率分别增加了10倍和2倍以上.500℃热解DBC可以充当电子供体或者电子穿梭体,促进水铁矿的微生物还原,但是不能直接化学还原水铁矿. 展开更多
关键词 生物炭 生物炭水溶组分 水铁矿 异化铁还原菌
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