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众所周知,铁这种元素在地球表面中大量存在,而且大部分的铁元素都以铁氧化物的形态存在于地球的土壤和沉积物中,同时这些铁氧化物会和一些异化铁还原菌发生氧化还原类的反应。在厌氧环境下,铁氧化物在铁还原菌作用下会被还原解离生成具有活性的Fe(Ⅱ),而Fe(Ⅱ)主导了对污染物的降解过程。异化铁还原不但对铁的分布产生影响,而且对其他的痕量元素和营养物质的分布及有机物的降解起着重要的作用。因此,在DOM存在下,对微生物异化铁还原的情况进行研究,具有很重要的实际意义。“醌-针铁矿-微生物”实验以含有蒽醌结构的AQDS(蒽醌-2,6-二磺酸二钠)为溶解性有机质,以典型的腐败希瓦氏菌、针铁矿作为研究对象,探讨不同浓度的AQDS和针铁矿对针铁矿异化还原过程的影响。实验结果显示:针铁矿含量变化与反应体系中Fedis/Feads比值变化成正比,与针铁矿还原率变化成反比;针铁矿浓度从0.5mmol/L增大到10mmol/L时,Fedis/Feads比值从0增大到15左右,而针铁矿还原率从100%降低到30%;加入AQDS后针铁矿还原平均速率是未加入前的4-5倍;AQDS浓度从0.025mmol/L增大到0.3mmol/L时,Fedis/Feads比值从0增大到0.3左右,而针铁矿还原率从50%增大到60%。AQDS作为电子运载体,首先接收电子供体提供的电子并以还原态的AH2QDS存在;这一过程达到平衡后,AH2QDS将接收的电子转移至针铁矿,使针铁矿被还原解离,它本身转变成缺电子的AQDS形式;最后,AQDS因微生物代谢作用,转变成AH2QDS,直至反应体系最终达到完全平衡。本文也阐述了在厌氧条件下针铁矿异化还原对三氯生、2,4-D的微生物/非生物降解的特性和机理。但是考虑到在自然环境下,存在着复杂、大量的具有敏感官能团的溶解性有机质,这类有机质也能促进有机污染物的降解。因而,在反应体系中加入了2-磺酸钠二酚(AQS),AQS作为电子运载体,含有蒽醌类官能团,这类官能团可以促进有机污染物的降解过程。有机物降解反应以2-磺酸钠蒽二酚(AQS)为电子运载体,三氯生和2,4-D为有机污染物,参与反应的微生物为金属还原菌-腐败希瓦氏菌,探讨三氯生在微生物作用下被降解的特性及降解程度,又阐述了在非生物作用下Fe2+离子与生物作用下针铁矿/AQS含量对三氯生降解动力学特征的影响。三氯生降解实验表明:针铁矿含量的增加会降低针铁矿的还原率,抑制三氯生的降解,针铁矿含量从0.1增加到10mmol/L时,针铁矿还原率从100%降低到0%,三氯生的降解率从80%降低到50%;AQS可以促进针铁矿的还原解离和三氯生的降解程度,提高针铁矿的还原率和三氯生的降解率,AQS含量从0增加到0.5mmol/L时,针铁矿还原率从0%升高到10%,三氯生的降解率从60%增大到70%;加入的Fe2+非生物体系对三氯生有明显的降解作用,Fe2+含量从0增加到10mmol/L时,三氯生的降解率从60%增大到70%。2,4-D降解实验表明:针铁矿含量的增加会降低针铁矿的还原率,抑制2,4-D的降解,针铁矿含量从0.1增加到10mmol/L时,针铁矿还原率从90%降低到0%,三氯生的降解率从60%降低到30%;AQS可以促进针铁矿的还原解离程度和2,4-D的降解过程;AQS含量从0.0增加到0.5mmol/L时,针铁矿还原率从0%增大到15%,三氯生的降解率从30%增大到55%;加入的Fe2+非生物体系能有效地完成对2,4-D的降解,随着加入的Fe2+含量的增加,2,4-D降解率增大,针铁矿含量从0增加到10mmol/L时,三氯生的降解率从40%增大到60%。