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异化铁还原是一种微生物代谢过程,在该过程中微生物以胞外不溶性铁氧化物为末端电子受体,通过氧化电子供体耦联Fe(Ⅲ)还原。异化铁还原能够降低有毒重金属毒性,促进芳香烃、卤代芳香烃等有机污染物的降解,同时也促进一些染料化合物降解,抑制厌氧环境中甲烷的产生。单宁酸和焦性没食子酸可与铁络合生成络合物,增大铁氧化物的溶解性,从而促进Fe(Ⅲ)还原。奥奈达希瓦氏菌MR-1(Shewancllaoneidensis MR-1)既可以在有氧环境也可以在厌氧环境下生长,不仅能生物修复卤化有机污染物,而且也能够还原和溶解某些难溶性的金属氧化物。本文选用该菌株为研究对象,研究不同因素对Fe(Ⅲ)异化还原的影响,并探讨添加有机酸络合剂对提高水稻土中Fe(Ⅲ)还原的作用。主要的研究内容和结果如下;1.奥奈达希瓦氏菌MR-1的Fe(Ⅲ)还原特性:以乙酸盐、乳酸盐和丙酮酸盐作为Fe(Ⅲ)还原的唯一电子供体,Fe(Ⅲ)还原率分别达到39.12%、50.89%和44.98%;以FeCl3、Fe(OH)3和柠檬酸铁这三种溶解度不同的Fe(Ⅲ)为菌株MR-1的唯一电子受体,Fe(Ⅲ)还原率分别达到44.72%、51.54%和10.45%;一定浓度的溶解氧对菌株MR-1的异化铁还原有一定的抑制作用;菌株MR-1可在pH5.0~9.0范围内对Fe(Ⅲ)进行还原;利用不同的蛋白质变性剂SDS和OGP证明菌株MR-1的Fe(Ⅲ)还原功能蛋白主要集中在细胞外膜。2.络合剂对奥奈达希瓦氏菌MR-1还原Fe(Ⅲ)的影响。结果表明:在电子供体充足的条件下,随着络合剂添加浓度的增加,菌株的Fe(Ⅲ)还原率增加;在单宁酸和焦性没食子酸投加浓度分别为5mmol·L-1和10mmol·L-1时,最高铁还原率达到57.07%、64.30%和44.60%、48.35%;反应后期铁还原率有所下降。3.添加不同有机酸络合剂对水稻土中Fe(Ⅲ)还原的影响。结果表明:铁还原率随着络合剂添加浓度的增加而增大,在三种土壤中的Fe(Ⅱ)生成量是砂姜黑土>黄褐土>红壤;在土壤微生物群落实验中,红壤在第3天达到最高铁还原率,后期因为环境pH值的下降致使铁还原率下降;黄褐土在反应初期铁还原率较稳定,后期显著增大;砂姜黑土中的微生物群落对Fe(Ⅲ)还原效率最高;在土壤泥浆实验中,添加络合剂明显加快水稻土中Fe(Ⅲ)还原速率,Fe(Ⅱ)生成量较对照显著提高,反应后期Fe(Ⅱ)生成量渐趋稳定。灭菌后水稻土中添加有机酸络合剂对S. oneidensis MR-1还原Fe(Ⅲ)的影响。结果表明:土壤浸提液中缺少该菌株还原Fe(Ⅲ)的有效电子供体,当添加该菌株还原Fe(Ⅲ)的优势电子供体时,红壤、黄褐土和砂浆黑土浸提液中的铁还原率为5.14%、8.95%和9.18%,添加单宁酸后铁还原率升高至8.59%、24.05%和37.99%;土壤泥浆试验中,红壤中Fe(Ⅱ)的生成量几乎没有变化,黄褐土和砂姜黑土中Fe(Ⅱ)的生成量得到了显著提高,且砂浆黑土>黄褐土。