玢岩型铁矿床尾矿中磷、稀土战略性矿产资源调查与综合利用研究:以安徽凹山矿田为例 被引量：1

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作者 段超 张长青 +9 位作者 王丛林 杨秉阳 刘冠男 邓杰 邓善芝 康博文 侯可军 谢京佳 刘欢 秦燕 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期707-710,共4页

玢岩型铁矿床是铁矿石的重要来源,其除了赋存巨量铁矿资源外,还以产出大量磷灰石为特征,伴生大量的磷、稀土、钒等资源。20世纪,矿业开发大多只回收主要矿种铁,对伴生资源的评价和综合利用较少。文章以凹山玢岩型铁矿田尾矿库为研究对象... 玢岩型铁矿床是铁矿石的重要来源,其除了赋存巨量铁矿资源外,还以产出大量磷灰石为特征,伴生大量的磷、稀土、钒等资源。20世纪,矿业开发大多只回收主要矿种铁,对伴生资源的评价和综合利用较少。文章以凹山玢岩型铁矿田尾矿库为研究对象,开展伴生资源调查评价和综合利用示范研究。通过系统钻探采样、矿物组合分析、元素赋存状态和综合利用实验等研究,文章揭示出尾矿库中经济矿物为磷灰石,可综合利用资源为磷和稀土,并估算尾矿库中磷储量超过115万t、稀土5万t,社会和经济效益巨大,可作为范例进一步研究并推广应用。 展开更多

关键词 磷 稀土 尾矿 调查评价 综合利用 玢岩型铁矿床

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基于改进PSO-ELM的坑湖水质预测与评价

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作者 石秀峰 王进 +3 位作者 揣新 王绍平 罗长海 岳正波 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期145-150,共6页

采矿行业产生的尾矿水具有较高的金属离子和硫酸盐质量浓度,同时具有酸化的风险,对尾矿水水质的预测和评价有利于保障尾矿水资源循环利用和可持续发展。文章将线性原始数据通过滑动窗口处理转化为模型的输入矩阵,利用粒子群优化算法(par... 采矿行业产生的尾矿水具有较高的金属离子和硫酸盐质量浓度,同时具有酸化的风险,对尾矿水水质的预测和评价有利于保障尾矿水资源循环利用和可持续发展。文章将线性原始数据通过滑动窗口处理转化为模型的输入矩阵,利用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)对极限学习机(extreme learning machine,ELM)进行改进,提出一种基于PSO-ELM的水质预测模型,以安徽马鞍山某矿区坑湖为对象,使用不同网络模型对水质参数进行预测。结果表明,改进后的PSO-ELM模型较BP(back propagation)神经网络、传统ELM具有更高的预测精度,决定系数达到82%,均方误差仅为0.04,并且具有更快的计算和收敛速度。将训练集数据与预测数据相结合,采用Spearman秩相关系数法评价水质稳定性,结果表明pH值和主要无机盐离子质量浓度较为稳定,无明显变化趋势,满足生态和生产需求。 展开更多

关键词 水质监测 滑动窗口 粒子群优化算法(PSO) 极限学习机(ELM) 水质评价

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不同斜溜槽倾角下溜井井壁冲击破损特性研究

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作者 孙永茂 赵芳芳 +1 位作者 陈中原 徐文彬 《金属矿山》 北大核心 2025年第1期56-64,共9页

矿石通过斜溜槽进入溜井时,不可避免地会对井壁造成冲击性损害。准确评估矿石对井壁的冲击位置、冲击力及其持续时间,对于选择合适的支护策略和确保溜井长期稳定运行至关重要。以张庄铁矿6-1盘区溜井为研究对象,基于相似模拟原理建立溜... 矿石通过斜溜槽进入溜井时,不可避免地会对井壁造成冲击性损害。准确评估矿石对井壁的冲击位置、冲击力及其持续时间,对于选择合适的支护策略和确保溜井长期稳定运行至关重要。以张庄铁矿6-1盘区溜井为研究对象,基于相似模拟原理建立溜井模型,结合数值模拟,模拟斜溜槽倾角为40°、50°、60°和70°情况下,不同斜溜槽倾角对矿石卸矿过程中冲击效应的影响。研究结果表明:矿石首次冲击位置较第二次冲击位置更为集中,且首次冲击对井壁的破坏更为显著;随着斜溜槽倾角增大,斜溜槽下槽面所受法向冲量和切向冲量逐渐减小,下段溜井左右两侧井壁所受法向冲量和切向冲量均逐渐减小,即随着斜溜槽倾角增大,溜井所受冲击破损程度逐渐减小。数值模拟结果与相似模拟结果相吻合,验证了数值模拟方法在此类研究中的可靠性和有效性,为溜井斜溜槽角度选择及井壁支护和加固提供了科学依据。研究结果有助于优化溜井结构设计,降低工程成本,延长溜井使用寿命。 展开更多

关键词 深溜井 斜溜槽角度 冲击试验 数值模拟

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宁芜矿集区多阶段火山作用岩浆源区的转变:来自侵入岩锆石Hf-O同位素特征的记录

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作者 段超 李延河 +8 位作者 毛景文 王丛林 杨秉阳 侯可军 万秋 施珂 蔡杨 王倩 王天顺 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期227-243,共17页

宁芜玢岩型铁矿矿集区是中国东部重要的铁矿矿集区之一。宁芜矿集区在早白垩世135~126 Ma间连续发育了成分和源区相似的4组火山作用旋回,并伴随有两大类侵入岩发育:一类为辉石闪长玢岩-闪长玢岩,与玢岩型铁矿床的形成密切相关,主要发育... 宁芜玢岩型铁矿矿集区是中国东部重要的铁矿矿集区之一。宁芜矿集区在早白垩世135~126 Ma间连续发育了成分和源区相似的4组火山作用旋回,并伴随有两大类侵入岩发育:一类为辉石闪长玢岩-闪长玢岩,与玢岩型铁矿床的形成密切相关,主要发育于大王山火山旋回晚期(约131 Ma);另一类为花岗岩类侵入岩,形成于铁矿化之后,成岩时代与姑山和娘娘山火山旋回相近(130~126 Ma)。两类侵入岩源区的差异与联系目前尚未揭露。本次研究通过对两类侵入岩锆石年代学、Hf-O同位素特征的研究,区分了不同侵入岩源区差异。结果表明,与成矿母岩同旋回侵入岩锆石的δ^(18)O集中于6.0‰~6.5‰,εHf(t)集中于-6.0~-5.0;成矿后形成的花岗岩类侵入岩锆石的δ18O集中于7.0‰至8.0‰,ε_(Hf)(t)分布于-8.7~-1.2。结合前人研究,区内岩浆活动存在有富集地幔、太古代地壳和新元古代地壳3个岩浆源区,4个火山作用旋回的岩浆源区在130 Ma左右发生了改变。130 Ma之前的龙王山和大王山火山旋回的岩浆岩源区主要为受太古代地壳混染的富集地幔,而130 Ma之后的姑山和娘娘山火山作用旋回的岩浆岩源区主要为受新元古代地壳混染的富集地幔。多阶段火山作用中只有大王山旋回的闪长玢岩与玢岩型铁矿的形成有关。相比较其他火山旋回,大王山旋回具有更高的富集地幔组分以及更少的新元古代地壳的混染。因而,岩浆中较高比例的富集地幔含量是控制玢岩型铁矿形成的关键因素之一。 展开更多

关键词 锆石 HF-O同位素 岩浆源区 玢岩型铁矿床 宁芜矿集区

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一株耐酸曲霉的优化培养及其对Cu^(2+)的去除作用 被引量：2

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作者 贾亚文 王进 +3 位作者 王绍平 王广成 李伟 岳正波 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期667-672,共6页

生物修复是处理重金属污染的重要手段之一,真菌在生物修复中具有良好的应用前景。文章从安徽省马鞍山市某矿山废水中分离出一株丝状真菌并研究其对Cu^(2+)的去除作用。经形态学及18SrDNA序列分析鉴定为曲霉,命名Aspergillus sp.MF1。研... 生物修复是处理重金属污染的重要手段之一,真菌在生物修复中具有良好的应用前景。文章从安徽省马鞍山市某矿山废水中分离出一株丝状真菌并研究其对Cu^(2+)的去除作用。经形态学及18SrDNA序列分析鉴定为曲霉,命名Aspergillus sp.MF1。研究表明:在pH值为3.5条件下,碳源为葡萄糖、氮源为酵母、碳氮比为10.0时有最大生物量。菌体对Cu^(2+)最大耐受质量比为770.18 mg/g,并能有效地去除Cu^(2+)。ρ0(Cu^(2+))为50、100 mg/L时,Aspergillus sp.MF1对Cu^(2+)的去除率分别可以达到78.49%和64.63%,且w max(Cu^(2+))=123.99 mg/g。在Aspergillus sp.MF1抗Cu^(2+)胁迫的生理响应过程中,蛋白质的作用随着ρ(Cu^(2+))增大而增加,随时间的增长而减小。菌株Aspergillus sp.MF1具有在强酸性环境下去除Cu^(2+)的能力,该研究可为真菌在极端环境下治理Cu^(2+)污染提供一定的参考。 展开更多

关键词 丝状真菌 生长条件 重金属 生长胁迫

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固定化耐酸曲霉对Pb2+的去除及机理研究 被引量：1

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作者 王陈 王进 +3 位作者 贺笑 揣新 王绍平 岳正波 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期127-132,共6页

固定化微生物技术凭借处理效率高、投入成本低的优势在重金属废水处理领域应用颇为广泛,然而相关的重金属去除机理尚不明确。以从酸性矿山废水中筛出的耐酸曲霉Aspergillus sp.MF1作为研究对象,对其进行固定化处理,运用亚细胞分离技术... 固定化微生物技术凭借处理效率高、投入成本低的优势在重金属废水处理领域应用颇为广泛,然而相关的重金属去除机理尚不明确。以从酸性矿山废水中筛出的耐酸曲霉Aspergillus sp.MF1作为研究对象,对其进行固定化处理,运用亚细胞分离技术以及五步提取法并通过SEM、FTIR表征初步揭示固定化Aspergillus sp.MF1去除Pb^(2+)的机理。研究结果表明,在pH为3.5,初始Pb^(2+)质量浓度为10 mg/L时,固定化Aspergillus sp.MF1对于Pb^(2+)的去除率最高可达78.26%。固定化Aspergillus sp.MF1去除Pb^(2+)的机理可归纳为两点,一是源于固定化Aspergillus sp.MF1载体的高比表面积、聚乙烯醇和海藻酸钠等材料表面活性基团对Pb^(2+)的吸附,二是归于Aspergillus sp.MF1细胞壁对于Pb^(2+)的螯合、吸附和离子交换作用,以及液泡和其他细胞器的隔室化作用。此外,固定化Aspergillus sp.MF1连续循环使用5次对Pb^(2+)的去除率均能达到30%以上,且在去除过程中未发生破裂、细胞泄露等情况。 展开更多

关键词 固定化 酸性矿山废水 PB2+ 亚细胞分离 五步提取法

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宁芜盆地玢岩型铁矿尾矿元素与矿物组成特征 被引量：1

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作者 鲁银鹏 孟郁苗 +4 位作者 黄小文 王丛林 杨秉阳 谭侯铭睿 谢欢 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期259-269,共11页

宁芜盆地玢岩型铁矿是中国重要的铁资源来源,其尾矿成分复杂,而对复杂尾矿进行高效综合利用的前提是充分了解其工艺矿物学特征。本文以宁芜盆地和尚桥铁矿床尾矿样品为研究对象,在常规X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS... 宁芜盆地玢岩型铁矿是中国重要的铁资源来源,其尾矿成分复杂,而对复杂尾矿进行高效综合利用的前提是充分了解其工艺矿物学特征。本文以宁芜盆地和尚桥铁矿床尾矿样品为研究对象,在常规X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、粉晶X射线衍射(XRD)分析的基础上,借助综合矿物分析仪(TIMA),对尾矿的矿物与化学组成、元素赋存状态、矿物粒度分布、嵌布关系以及解离度和连生关系进行分析。结果表明:尾矿的主量元素为SiO_(2)(47.18%~50.08%)、Fe_(2)O_(3)(15.40%~17.91%)和Al_(2)O_(3)(12.12%~13.34%);微量元素中Cu、Zn、V含量较高,但均未达到其工业品位;矿物组成主要为钠长石(23.26%~24.58%)、赤铁矿和磁铁矿(17.30%~21.99%)以及石英(15.31%~17.08%),总体以脉石矿物为主,金属矿物较少。Si主要赋存于石英(平均值为33.89%)与钠长石(平均值为33.75%)中;Fe主要赋存于赤铁矿和磁铁矿(平均值为73.56%)中;有害元素S主要赋存于黄铁矿中(平均值为96.86%)。尾矿粒度较细,主要分布于50~2000μm;矿物嵌布关系较为复杂且嵌布粒度较细;矿物解离度较低,大部分低于10%,单体颗粒较少,连生关系复杂。宁芜盆地玢岩型铁矿尾矿与中国其他类型铁矿尾矿相比,具有高铝的特征,黄铁矿含量相对较高。 展开更多

关键词 铁矿尾矿 玢岩型铁矿 X射线荧光光谱 电感耦合等离子体质谱 粉晶X射线衍射 综合矿物分析仪 元素赋存状态 矿物组成

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养殖废水对AMD重金属的处理效果及去除机制

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作者 王丽行 岳正波 +3 位作者 佘智祥 揣新 张凯 王进 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期441-446,共6页

文章研究牛粪发酵前后产物与酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)共处理过程及处理效果。结果表明,牛粪及发酵后产物(沼液)均对AMD具有不同程度的处理效果;处理前期,牛粪组R1和沼液组R2的pH值从3.07分别迅速升高到4.01和3.85,直至实... 文章研究牛粪发酵前后产物与酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)共处理过程及处理效果。结果表明,牛粪及发酵后产物(沼液)均对AMD具有不同程度的处理效果;处理前期,牛粪组R1和沼液组R2的pH值从3.07分别迅速升高到4.01和3.85,直至实验结束时pH值略有下降,分别达到3.91和3.47;酸度分别下降49.8%和44.83%。R1组Fe、Zn、Cu、Mn、Al等金属离子质量浓度分别下降72.34%、83.79%、96.48%、17.2%、46.89%;R2组Fe、Cu、Mn、Al质量浓度分别下降96.27%、61.40%、13.92%、48.19%。X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)扫描结果表明2组实验对金属的去除主要以共沉淀为主,但在R1组中发现微生物可能对处理过程具有较大的推动作用。2组实验均对AMD具有较好修复效果,在利用养殖废水处理AMD具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 酸性矿山废水(AMD) 养殖废水 重金属 共沉淀

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凯氏拟小球藻除锰过程及机理分析 被引量：4

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作者 杨帆 王进 +5 位作者 邓锐 张露 揣新 张凯 王绍平 岳正波 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第6期237-244,共8页

与传统的废水中去除Mn^(2+)方法相比,生物修复具有更高的环境和经济效益。从安徽某铁硫矿山的酸性废水坑湖中分离纯化得到一株新型藻株——Parachlorella kessleri MP1,研究了其在不同pH值、Mn^(2+)浓度条件下的生长过程、培养基pH值变... 与传统的废水中去除Mn^(2+)方法相比,生物修复具有更高的环境和经济效益。从安徽某铁硫矿山的酸性废水坑湖中分离纯化得到一株新型藻株——Parachlorella kessleri MP1,研究了其在不同pH值、Mn^(2+)浓度条件下的生长过程、培养基pH值变化和除锰效率,并分别通过测定细胞内外去除Mn^(2+)量、谷胱甘肽(GSH)含量、巯基含量以及傅里叶变化红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)分析初步探讨了除锰机制。结果表明,Parachlorella kessleri MP1可耐受pH值为3.5的酸性环境,且对Mn^(2+)具有良好去除效果。当Mn^(2+)初始浓度分别为5、15和30 mg/L时,pH=3.5和pH=7.0初始条件下可分别实现35.86%、30.82%、27.54%和93.73%、74.11%、52.22%的去除率。此外,该藻株具有产碱作用,pH=3.5试验组反应结束时pH值达到了9.04。所测胞外去除Mn^(2+)量远大于胞内去除,胞内GSH和巯基含量有所增加,FTIR分析得知细胞表面—NH_(2)、—OH、—COOH和C—O等官能团参与了除锰过程。因此,微藻除锰过程中胞外去除发挥主要作用。 展开更多

关键词 Mn^(2+) 酸性条件 凯氏拟小球藻 除锰机制 胞外去除

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降雨作用下和尚桥铁矿内排土场边坡稳定性分析 被引量：17

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作者 张文飞 任奋华 +2 位作者 郭奇峰 潘继良 刘文胜 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第5期205-211,共7页

孔隙水压力是表征内排土场边坡渗流及稳定性演化的重要参数之一。为验证现有边坡设计参数的合理性,以和尚桥铁矿内排土场边坡为工程背景,基于Biot固结理论的直接耦合方法,运用Geo-Studio软件进行数值模拟分析,研究内排土场边坡在降雨条... 孔隙水压力是表征内排土场边坡渗流及稳定性演化的重要参数之一。为验证现有边坡设计参数的合理性,以和尚桥铁矿内排土场边坡为工程背景,基于Biot固结理论的直接耦合方法,运用Geo-Studio软件进行数值模拟分析,研究内排土场边坡在降雨条件下的渗流规律及稳定性,分析降雨强度及降雨持时对边坡孔隙水压力的影响,得出不同降雨强度下边坡内孔隙水压力分布规律及其安全系数。结果表明:降雨入渗范围主要在排土场边坡表层以下3~5 m内;降雨入渗速率主要受到土体渗透系数与降雨强度相对大小影响;和尚桥内排土场边坡设计参数在持续强降雨期间仍能保持安全稳定,但需通过排水沟及时排出边坡表层未入渗的降雨。 展开更多

关键词 露天开采 内排土场边坡 边坡渗流 抗剪强度 安全系数

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强降雨工况尾矿库堆排坝体稳定性分析 被引量：10

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作者 于浩泽 高义军 +3 位作者 郭奇峰 刘文胜 潘继良 张文飞 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第10期209-217,共9页

针对凹山尾矿库和其堆排坝体,探讨强降雨作用下堆排尾矿库原坝渗流场特征及稳定性的变化,从而全面评估坡面堆排后尾矿库运行安全性。以现场勘测数据为基础,在ABAQUS有限元分析软件中建立二维模型,采用饱和—非饱和渗流理论对尾矿坝在强... 针对凹山尾矿库和其堆排坝体,探讨强降雨作用下堆排尾矿库原坝渗流场特征及稳定性的变化,从而全面评估坡面堆排后尾矿库运行安全性。以现场勘测数据为基础,在ABAQUS有限元分析软件中建立二维模型,采用饱和—非饱和渗流理论对尾矿坝在强降雨作用下的渗流场进行分析,并基于强度折减法理论求得坝体稳定性安全系数。研究结果表明,由于降雨入渗提高了表层土饱和度,增加了基质吸力,减小了雨水的下渗速度,因此坝体坡面堆排有效地防止了原坝渗流场发生改变,保护了原坝体稳定,同时堆排体本身也因基质吸力减小而抗剪强度减小,本该出现在原始坝体内部的危险滑动面都出现在了堆排体内部。本研究为尾矿库坡面堆排提供了技术经验,并为尾矿库的堆排监测和滑坡预防提供重要参考依据。 展开更多

关键词 尾矿库 坡面堆排 降雨入渗 ABAQUS 边坡稳定性

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耐盐希瓦氏菌异化还原铁过程中胞外聚合物的光谱分析

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作者 周傲 岳正波 +5 位作者 刘阿钻 高义军 王绍平 揣新 邓锐 王进 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1320-1328,共9页

微生物的生长代谢往往受盐度的影响,因此筛选出耐盐性强的菌株对含盐废水的生物处理意义重大。选取一株从海洋分离具备耐盐异化金属还原的功能细菌(DMRB)——耐盐希瓦氏菌(Shewanella aquimarina XMS-1)作为研究对象,探究盐度对XMS-1还... 微生物的生长代谢往往受盐度的影响,因此筛选出耐盐性强的菌株对含盐废水的生物处理意义重大。选取一株从海洋分离具备耐盐异化金属还原的功能细菌(DMRB)——耐盐希瓦氏菌(Shewanella aquimarina XMS-1)作为研究对象,探究盐度对XMS-1还原Fe^(3+)过程及胞外聚合物变化的影响。考察了不同盐度下XMS-1的Fe^(3+)还原能力和胞外聚合物(EPS)的含量,并采用三维荧光光谱(3D-EEM)、拉曼光谱(Raman spectra)、红外光谱(FTIR)及其对应的二维相关光谱(2D-COS)分析了XMS-1还原Fe^(3+)过程中EPS的变化。结果表明,蛋白为XMS-1 EPS中主要物质,占EPS含量的80%以上,多糖的含量相对较少,3%盐度条件下会促进XMS-1的EPS产量,表明XMS-1在高盐环境中会分泌更多的EPS来保护细胞进行正常的生理活动。Fe^(3+)还原过程在盐度为1%~4%时得到促进,而在盐度高于5%时则受到抑制,过高盐度会抑制XMS-1的生长,导致Fe^(3+)还原率下降,其中3%盐度下Fe^(3+)还原率最高可达44.1%,相对于对照组增加了2.18倍。FTIR和Raman光谱结果显示XMS-1 EPS中含有羧基、羟基、氨基和羰基等金属离子氧化还原功能基团,其中3%盐度下EPS中蛋白酰胺类和多糖类代表峰增强,蛋白酰胺类代表峰变化显著,含O-和N-基团参与了Fe^(3+)还原过程。此外3D-EEM结果显示,Fe^(3+)还原过程结束后,EPS中色氨酸和酪氨酸两种荧光组分强度均下降,结合2D-COS光谱结果分析,发现色氨酸类蛋白在Fe^(3+)还原过程中先发生了显著变化,表明这两种荧光组分参与了Fe^(3+)的还原过程,其中色氨酸类蛋白在还原过程中作用更强。本研究不仅丰富了对耐盐菌EPS胞外电子转移过程的认识,也突出了EPS在自然环境中铁氧化还原转化的意义。 展开更多

关键词 耐盐希瓦氏菌 Fe^(3+)还原 胞外聚合物 傅里叶变换红外光谱 拉曼光谱 二维相关光谱

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