奧奈達希瓦氏菌MR-1的Fe(Ⅲ)還原特性及其影響因素研究.pdf

1、異化鐵還原是一種微生物代謝過程，在該過程中微生物以胞外不溶性鐵氧化物為末端電子受體，通過氧化電子供體耦聯(lián)Fe(Ⅲ)還原。異化鐵還原能夠降低有毒重金屬毒性，促進芳香烴、鹵代芳香烴等有機污染物的降解，同時也促進一些染料化合物降解，抑制厭氧環(huán)境中甲烷的產(chǎn)生。單寧酸和焦性沒食子酸可與鐵絡合生成絡合物，增大鐵氧化物的溶解性，從而促進Fe(Ⅲ)還原。奧奈達希瓦氏菌MR-1（Shewancllaoneidensis MR-1）既可以在有氧環(huán)境也可以在

2、厭氧環(huán)境下生長，不僅能生物修復鹵化有機污染物，而且也能夠還原和溶解某些難溶性的金屬氧化物。本文選用該菌株為研究對象，研究不同因素對Fe(Ⅲ)異化還原的影響，并探討添加有機酸絡合劑對提高水稻土中Fe(Ⅲ)還原的作用。主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下；
　　 1.奧奈達希瓦氏菌MR-1的Fe(Ⅲ)還原特性：以乙酸鹽、乳酸鹽和丙酮酸鹽作為Fe(Ⅲ)還原的唯一電子供體，F(xiàn)e(Ⅲ)還原率分別達到39.12％、50.89％和44.98％；以FeCl

3、3、Fe(OH)3和檸檬酸鐵這三種溶解度不同的Fe(Ⅲ)為菌株MR-1的唯一電子受體，F(xiàn)e(Ⅲ)還原率分別達到44.72％、51.54％和10.45％；一定濃度的溶解氧對菌株MR-1的異化鐵還原有一定的抑制作用；菌株MR-1 可在pH 5.0～9.0 范圍內(nèi)對Fe(Ⅲ)進行還原；利用不同的蛋白質(zhì)變性劑SDS和OGP 證明菌株MR-1的Fe(Ⅲ)還原功能蛋白主要集中在細胞外膜。
　　 2.絡合劑對奧奈達希瓦氏菌MR-1 還原Fe(

4、Ⅲ)的影響。結(jié)果表明：在電子供體充足的條件下，隨著絡合劑添加濃度的增加，菌株的Fe(Ⅲ)還原率增加；在單寧酸和焦性沒食子酸投加濃度分別為5mmol·L-1和10 mmol·L-1 時，最高鐵還原率達到57.07％、64.30％和44.60％、48.35％；反應后期鐵還原率有所下降。
　　 3.添加不同有機酸絡合劑對水稻土中Fe(III)還原的影響。結(jié)果表明：鐵還原率隨著絡合劑添加濃度的增加而增大，在三種土壤中的Fe(II)生成量

5、是砂姜黑土>黃褐土>紅壤；在土壤微生物群落實驗中，紅壤在第3天達到最高鐵還原率，后期因為環(huán)境pH值的下降致使鐵還原率下降；黃褐土在反應初期鐵還原率較穩(wěn)定，后期顯著增大；砂姜黑土中的微生物群落對Fe(III)還原效率最高；在土壤泥漿實驗中，添加絡合劑明顯加快水稻土中Fe(III)還原速率，F(xiàn)e(II)生成量較對照顯著提高，反應后期Fe(II)生成量漸趨穩(wěn)定。
　　 滅菌后水稻土中添加有機酸絡合劑對S.Oneidensis MR-1