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不同来源堆肥腐殖质还原菌异化铁还原能力评估与调控 被引量:6
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作者 赵昕宇 范钰莹 +4 位作者 席北斗 檀文炳 何小松 张慧 李丹 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第10期3815-3822,共8页
通过富集不同来源堆肥过程中的腐殖质还原菌,并分析比较其异化铁还原能力差异,发现其电子转移能力从大到小依次为:蛋白类>纤维素类>木质素类.相关性分析表明,Leucobacter、Clostridiumsensustricto和Sporosarcina是极显著影响异... 通过富集不同来源堆肥过程中的腐殖质还原菌,并分析比较其异化铁还原能力差异,发现其电子转移能力从大到小依次为:蛋白类>纤维素类>木质素类.相关性分析表明,Leucobacter、Clostridiumsensustricto和Sporosarcina是极显著影响异化铁还原的腐殖质还原菌属.利用冗余分析探究关键腐殖质还原菌与堆肥过程微环境因子的响应关系,结果发现可溶性有机氮是影响这些关键腐殖质还原菌变化的主要微环境因素.在此基础上,基于堆肥微环境因子与关键腐殖质还原菌菌群结构之间的响应关系,提出一种促进异化铁还原相关的腐殖质还原菌生长的调控方法.本研究可以深入了解堆肥中影响腐殖质还原菌群落的关键因素,而且对于环境中污染物生物地球化学循环也具有重要的生态学意义. 展开更多
关键词 腐殖质还原 16SrDNA 异化还原 冗余分析 堆肥
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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 异化还原 SHE wanella putre faciens CN32 SHE wanella oneidensis MR-1
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油藏环境异化铁还原菌的生物多样性 被引量:8
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作者 苏三宝 张凡 +2 位作者 喻高明 顾永安 佘跃惠 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第30期30-34,共5页
为了给低渗透油藏和水敏性油藏高效开发提供新思路,从青海油田(低渗透)、胜利油田(低渗透)和中海油天津(水敏)采集样品;以无定形氢氧化铁作为固相电子受体、混合碳源作为电子供体,富集培养异化铁还原菌(DIRB);并通过高通量测序表征生物... 为了给低渗透油藏和水敏性油藏高效开发提供新思路,从青海油田(低渗透)、胜利油田(低渗透)和中海油天津(水敏)采集样品;以无定形氢氧化铁作为固相电子受体、混合碳源作为电子供体,富集培养异化铁还原菌(DIRB);并通过高通量测序表征生物多样性。结果发现富集样品α多样性显著减少;β多样性揭示原始样品和富集样品在群落结构上相关性强。微生物组成和系统发育分析表明,青海油田中的DIRB主要有梭菌、脱硫弧菌、希万氏菌、假单胞菌和热孢菌;胜利油田为梭菌、嗜热厌杆菌、热孢菌、脱铁杆菌;中海油天津为梭菌、芽孢杆菌和弧菌。在各油藏分布的异化铁还原菌,既有相同,也有差异。研究结果可为异化铁还原菌提高原油采收率提供基础。 展开更多
关键词 油藏环境 异化还原 生物多样性 系统发育分析
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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 砷矿物生成动力学 异化还原 还原分解
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海洋沉积物中异化铁还原细菌还原重金属Cr(Ⅵ)研究 被引量:5
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作者 刘洪艳 王珊 《海洋科学》 CAS 北大核心 2019年第5期19-26,共8页
利用异化铁还原细菌处理Cr(Ⅵ)是重金属污染修复领域的一个新兴研究方向。本文以海洋沉积物中异化铁还原混合菌群为研究对象,分析铁还原细菌异化铁还原性质对重金属Cr(Ⅵ)还原效率的影响。菌群异化铁还原性质的实验结果表明,以柠檬酸铁... 利用异化铁还原细菌处理Cr(Ⅵ)是重金属污染修复领域的一个新兴研究方向。本文以海洋沉积物中异化铁还原混合菌群为研究对象,分析铁还原细菌异化铁还原性质对重金属Cr(Ⅵ)还原效率的影响。菌群异化铁还原性质的实验结果表明,以柠檬酸铁和氢氧化铁为不同电子受体时,菌群异化铁还原的效率存在差异,培养体系累积Fe(Ⅱ)浓度分别为85.08±5.85 mg/L和32.55±4.78 mg/L。电子受体对混合菌群组成的影响主要表现在,以柠檬酸铁和氢氧化铁为电子受体时,混合菌群多样性Shannon指数分别是4.615和4.158,较对照组高(Shannon指数3.735)。异化还原Fe(Ⅲ)培养体系中,细菌种群的优势菌属是Clostridium,属于梭菌目Clostridiales,表明梭菌是参与Fe(Ⅲ)还原的主要优势菌。菌群异化铁还原性质对Cr(Ⅵ)还原效率影响的实验结果表明,柠檬酸铁为电子受体,细菌在Fe(Ⅲ)浓度为1 120 mg/L时异化铁还原效率高,并且还原Cr(Ⅵ)达100%。氢氧化铁为电子受体,Fe(Ⅲ)浓度1 680 mg/L时,异化铁还原Cr(Ⅵ)效率高(72%),是对照组4倍。研究结果为进一步应用微生物治理重金属Cr(VI)污染提供理论依据。 展开更多
关键词 海洋沉积物 异化还原 群组成 Fe(Ⅲ)还原 Cr(Ⅵ)还原
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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 还原 富集培养 除磷
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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 异化还原 还原 污染控制 应用
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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 异化还原 希瓦氏
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微生物异化Fe(Ⅲ)还原及其作用机制研究 被引量:10
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作者 李红岩 高峰 杨敏 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期100-105,共6页
微生物异化Fe(Ⅲ)还原是一个重要的生物及地球化学过程。文章围绕异化Fe(Ⅲ)还原细菌系统介绍了其代谢机理,对微生物异化Fe(Ⅲ)还原在地球化学中元素迁移和有机污染治理等环境修复方面的作用进行评述和展望。
关键词 微生物异化还原 异化还原机制 异化还原 环境修复
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异化Fe(Ⅲ)还原微生物研究进展 被引量:23
10
作者 黎慧娟 彭静静 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1633-1642,共10页
铁是地壳中含量第四丰富的元素,微生物介导的异化铁还原是自然界中Fe(Ⅲ)还原的主要途径。介绍了Fe(Ⅲ)还原菌的分类及多样性,总结了Fe(Ⅲ)还原菌还原铁氧化物机制及其产能代谢机制,概述了Fe(Ⅲ)还原菌的生态环境意义,并对未来Fe(Ⅲ)还... 铁是地壳中含量第四丰富的元素,微生物介导的异化铁还原是自然界中Fe(Ⅲ)还原的主要途径。介绍了Fe(Ⅲ)还原菌的分类及多样性,总结了Fe(Ⅲ)还原菌还原铁氧化物机制及其产能代谢机制,概述了Fe(Ⅲ)还原菌的生态环境意义,并对未来Fe(Ⅲ)还原菌的分子生态学研究方向提出了探索性的建议。 展开更多
关键词 呼吸型异化还原 发酵型异化还原 GEOBACTER SHEWANELLA 功能基因
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初始pH值对碱性和酸性水稻土微生物铁还原过程的影响 被引量:24
11
作者 吴超 曲东 刘浩 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期933-942,共10页
酸碱度(pH值)是水稻土铁还原过程的重要影响因素之一。通过模拟水稻土淹水厌氧培养,以Al2(SO4)3和Na2CO3溶液分别调节碱性和酸性水稻土pH值至强酸性(pH值<5.0)、酸性(pH值5.0—6.5)、中性(pH值6.5—7.5)、碱性(pH值7.5—8.5)、强碱性... 酸碱度(pH值)是水稻土铁还原过程的重要影响因素之一。通过模拟水稻土淹水厌氧培养,以Al2(SO4)3和Na2CO3溶液分别调节碱性和酸性水稻土pH值至强酸性(pH值<5.0)、酸性(pH值5.0—6.5)、中性(pH值6.5—7.5)、碱性(pH值7.5—8.5)、强碱性(pH值>8.5),以此来研究5种初始pH值对水稻土泥浆铁还原过程的影响;通过微生物群落厌氧培养研究了2种水稻土菌悬液在6种pH值条件下的铁还原能力差异。结果表明,碱性水稻土铁还原潜势(a)、最大铁还原速率(V max)随初始pH值的降低而下降,而达到最大铁还原速率所需的时间(T Vmax)则延长。提高酸性水稻土初始pH值使铁还原V max增加而T Vmax缩短,但土壤中无定形氧化铁均能还原,初始pH值与V max具有显著正相关关系。碱性和酸性水稻土的土壤菌悬液在试验pH值范围内厌氧培养,其铁还原能力在培养初期差异不显著,但培养后期的差异明显,且最终都能把培养液中氧化铁完全还原。随着初始pH值升高T Vmax延长,V max则降低,且均显著负相关,但碱性水稻土微生物群落的V max在pH值6.00时最大。初始pH值和土壤类型对水稻土铁还原过程具有显著影响,且对土壤菌悬液微生物群的铁还原具有一定影响。 展开更多
关键词 初始PH值 水稻土 异化还原 泥浆和土壤悬液厌氧培养
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草酸对微生物还原高岭土中铁的作用机制
12
作者 何秋香 郭敏容 陈祖亮 《环境工程技术学报》 CAS 2012年第2期139-145,共7页
通过微生物试验,比较了草酸浓度对微生物还原高岭土中Fe(Ⅲ)所起的作用;用环境扫描电镜(ESEM)和能量弥散X-射线谱图(EDS)分析了处理前后高岭土的结构变化。结果表明,在异化铁还原菌(dissimilatory iron reducing bacteria,DIRB)存在下,... 通过微生物试验,比较了草酸浓度对微生物还原高岭土中Fe(Ⅲ)所起的作用;用环境扫描电镜(ESEM)和能量弥散X-射线谱图(EDS)分析了处理前后高岭土的结构变化。结果表明,在异化铁还原菌(dissimilatory iron reducing bacteria,DIRB)存在下,加入0.2g/L的草酸,对Fe(Ⅲ)的还原效果最好;草酸浓度过高或过低对Fe(Ⅲ)的还原都有抑制,当草酸浓度为1.5g/L时,微生物活性完全被抑制,此时Fe(Ⅲ)的还原量较低。化学对比试验表明,高岭土中Fe(Ⅲ)的还原随草酸浓度的增加逐渐增大,当草酸浓度达到13.0g/L时,化学处理1天后Fe(Ⅲ)的还原量与微生物处理4天相当。ESEM和EDS的测试结果表明,高岭土中微生物还原Fe(Ⅲ)的过程,并不改变高岭土的主要结构,铁元素被微生物选择性的还原。 展开更多
关键词 高岭土 异化还原(dirb) 草酸 Fe(Ⅲ) 还原机制
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生物炭及其水溶组分促进水铁矿微生物还原
13
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 异化还原
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AQDS和腐植酸对微生物介导铁还原过程的影响
14
作者 牛丹妮 弓晓峰 +3 位作者 李远航 孙玉恒 舒瑶 曾慧卿 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2733-2741,共9页
为探讨异化铁还原过程中电子传递物质的影响,研究了在腐败希瓦氏菌(希瓦氏菌属)介导下,腐植酸、腐殖质同类物蒽醌-2,6-二磺酸盐(anthraquione-2,6-disulfonate,AQDS)在厌氧条件下对异化铁还原过程的影响,并进行Logistics方程拟合;同时... 为探讨异化铁还原过程中电子传递物质的影响,研究了在腐败希瓦氏菌(希瓦氏菌属)介导下,腐植酸、腐殖质同类物蒽醌-2,6-二磺酸盐(anthraquione-2,6-disulfonate,AQDS)在厌氧条件下对异化铁还原过程的影响,并进行Logistics方程拟合;同时对不同来源腐植酸进行了元素分析、紫外-可见光吸收光谱分析和傅里叶红外吸收光谱分析。结果表明:添加低质量浓度(10~100 mg·L^(-1))土壤腐植酸对异化铁还原过程的促进效果不明显,而高质量浓度(200~500 mg·L^(-1))促进效果显著;与对照组(添加2 mL无菌水处理)相比,添加了泥炭湿地腐植酸的体系中Fe(Ⅱ)最终产生量增加,但各质量浓度处理间Fe(Ⅱ)产生量差别较小;AQDS促进Fe(Ⅲ)还原,其添加浓度越高,还原效果越好。Logistics方程显示,腐植酸和AQDS均能加快Fe(Ⅲ)还原速率,有效提高Fe(Ⅲ)还原率。两种不同来源腐植酸的分析结果显示,两者均有大量含氧活性官能团和芳香族、脂肪族物质,但与泥炭湿地腐植酸相比,土壤腐植酸腐殖化和芳香化程度更强。研究表明,腐植酸和AQDS作为电子传递物质,对促进微生物介导的铁还原过程有重要作用,且芳香化程度越强,促进效果越显著。 展开更多
关键词 腐败希瓦氏 异化还原 腐植酸 蒽醌-2 6-二磺酸盐(AQDS)
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微生物作用下铁(Ⅲ)对有机污染物的氧化 被引量:11
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作者 谭盈盈 郑平 姜辛 《浙江大学学报(农业与生命科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期350-354,共5页
一些铁还原菌能够以 Fe( )为唯一的电子受体 ,将有机污染物氧化成二氧化碳。利用铁还原菌的这一性能 ,可以开发厌氧生物修复技术 ,原位净化被有机物污染的环境。本文对铁还原菌及其作用机理、以及与铁还原相藕联的有机物降解及其在生物... 一些铁还原菌能够以 Fe( )为唯一的电子受体 ,将有机污染物氧化成二氧化碳。利用铁还原菌的这一性能 ,可以开发厌氧生物修复技术 ,原位净化被有机物污染的环境。本文对铁还原菌及其作用机理、以及与铁还原相藕联的有机物降解及其在生物修复中的潜在作用作了综述。 展开更多
关键词 微生物作用 (Ⅲ) 有机污染物 氧化 还原 异化还原
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影响高岭土中Fe(Ⅲ)生物还原的因素 被引量:5
16
作者 何秋香 郭敏容 +2 位作者 陈文瑞 林玉满 陈祖亮 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期296-301,共6页
考察不同因素对异化铁还原菌(Dissimilatory Iron Reducing Bacteria,DIRB)还原高岭土中Fe(Ⅲ)的影响,通过在底液中添加不同有机酸、草酸盐、络合剂和重金属离子来研究微生物还原铁的机制。结果发现,添加草酸对微生物还原铁有明显的促... 考察不同因素对异化铁还原菌(Dissimilatory Iron Reducing Bacteria,DIRB)还原高岭土中Fe(Ⅲ)的影响,通过在底液中添加不同有机酸、草酸盐、络合剂和重金属离子来研究微生物还原铁的机制。结果发现,添加草酸对微生物还原铁有明显的促进作用,而乙酸和水杨酸则抑制了微生物的生长;添加草酸钠的实验表明草酸对微生物的促进作用是通过草酸根离子的作用而与草酸的酸性并无联系;络合剂(NTA)可以提高微生物异化铁还原量,而EDTA不影响铁还原的作用;Cu(Ⅱ)对微生物具有毒害作用从而抑制了微生物的还原活性,Mn(Ⅱ)对铁的还原则有明显的促进作用。此外,采用logistic方程对有促进作用的曲线进行拟合,发现添加草酸钠对微生物的还原铁促进作用最大。 展开更多
关键词 Fe(Ⅲ)还原 异化还原 草酸 草酸盐 LOGISTIC方程
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