异化铁还原菌介导的硝酸盐还原亚铁氧化过程

张相杰; 陈国俊; 李涵; 李芳柏; 刘同旭

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中性厌氧的富铁环境中,微生物驱动硝酸盐还原亚铁氧化(NRFO)过程和异化铁还原过程,然而异化铁还原菌能否介导NRFO仍未知。选取异化铁还原菌(Klebsiella pneumoniae L17、Shewanella oneidensis MR-1、Shewanella putrefaciens strain CN32)、亚铁和硝酸盐,构建厌氧NRFO体系。结果表明:亚铁氧化、硝酸盐还原同步发生,主要是因为硝酸盐还原产物亚硝酸盐可以直接氧化亚铁;亚铁抑制了硝酸盐还原,且该抑制作用随亚铁浓度升高而增强;亚铁对亚硝酸盐的竞争性还原导致了铵根大量减少;亚铁氧化生成的次生矿物沉淀在细胞表面,阻碍硝酸盐进入细胞进行还原。在低浓度亚铁条件下,亚铁的毒害和氧化成矿作用抑制L17还原硝酸盐;亚铁氧化成矿作用是抑制CN32还原硝酸盐的主要原因;而亚铁的毒害是抑制MR-1还原硝酸盐的主要原因。在高浓度亚铁条件下,亚铁氧化导致细胞结壳是抑制微生物硝酸盐还原的主要原因。

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来源
《土木与环境工程学报(中英文)》 |2021年第5期|166-177|共12页
作者
张相杰; 陈国俊; 李涵; 李芳柏; 刘同旭;
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作者单位

华南农业大学资源环境学院;

广州510650;

广东省科学院生态环境与土壤研究所;

华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心;

广东省农业环境综合治理重点实验室;

广州510650;

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正文语种 chi
中图分类土壤污染及其防治;
关键词
硝酸盐还原亚铁氧化; 铁还原微生物; 亚铁氧化成矿; 细胞结壳;

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