不同含铁物质对洛克沙胂生物转化影响研究

发布时间：2020-04-13 13:13

【摘要】：广泛应用于畜禽养殖业中的洛克沙胂是一种有机胂饲料添加剂,主要经由畜禽粪便排出以原型进入自然环境,造成土壤和水源砷污染。深入研究洛克沙胂在环境中的转化途径对于探究其潜在的污染风险至关重要。本文选取奥奈达希瓦氏菌(Shewanella oneidensis MR-1),一种兼性厌氧菌,能在厌氧条件下利用多种电子受体,如三价铁、硝酸盐、亚硝酸盐和某些重金属离子进行产能代谢和电子传递作为模式菌种,研究不同种类铁矿物对奥奈达希瓦氏菌转化洛克沙胂的影响。研究结果表明,铁离子以及含铁矿物会对奥奈达希瓦氏菌转化洛克沙胂产生重要影响,主要结论如下:(1)可溶性Fe(Ⅲ)对奥奈达希瓦氏菌转化洛克沙胂的影响研究结果表明:厌氧条件下,洛克沙胂在奥奈达希瓦氏菌的作用下会被还原成4-羟基-3-氨基苯胂酸,可溶性Fe(Ⅲ)离子可以极大提高奥奈达希瓦氏菌转化洛克沙胂的速率,1 mmol/L Fe(Ⅲ)的出现可以将奥奈达希瓦氏菌的转化速率提高近一个数量级。然而,奥奈达希瓦氏菌的转化速率与Fe(Ⅲ)浓度并非成正比关系。较低浓度的可溶性Fe(Ⅲ)就可以促进S.oneidensis MR-1生物转化洛克沙胂,当可溶性Fe(Ⅲ)增加到6 mmol/L,洛克沙胂转化速率增长减慢,说明了高浓度的Fe(Ⅲ)会抑制洛克沙胂的生物转化。(2)洛克沙胂吸附饱和的水铁矿对奥奈达希瓦氏菌转化的影响,结果表明:水铁矿对洛克沙胂有良好的吸附作用,奥奈达希瓦氏菌还原洛克沙胂产物最大生成速率随着水铁矿质量的增加而增长。此外磷酸盐的存在也会对水铁矿还原产生影响。它会和砷竞争水铁矿上吸附点使得水铁矿表面的砷含量大大减少。水铁矿会在磷酸盐条件下生成次生铁矿蓝铁矿。(3)不同种类铁矿对奥奈达希瓦氏菌转化洛克沙胂的影响研究结果表明:奥奈达希瓦氏菌可以在有铁矿存在条件下将洛克沙胂还原,还原速率和该铁矿结晶是否稳定有关。还原洛克沙胂和铁矿过程时有次生铁矿生成,不同铁矿在磷酸盐环境中都有次生铁矿蓝铁矿生成。
【图文】：

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图 3.5 水铁矿在磷酸盐溶液里实验前后的扫描电子显微镜照片（A）初合成的水铁矿，（B）吸附洛克沙胂的水铁矿，（C）PBS 培养基经细菌还原水铁矿Fig 3.5 Scanning electron microscope of the Ferrihydrite in PBS buffered culture before and afterthe experiment. (A) Ferrihydrite, (B) Ferrihydrite absorbed roxarsone, (C) Ferrihydrite afterreduction in PBS buffered culture(A) (B)

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图 3.5 水铁矿在磷酸盐溶液里实验前后的扫描电子显微镜照片（A）初合成的水铁矿，，（B）吸附洛克沙胂的水铁矿，（C）PBS 培养基经细菌还原水铁矿Fig 3.5 Scanning electron microscope of the Ferrihydrite in PBS buffered culture before and afterthe experiment. (A) Ferrihydrite, (B) Ferrihydrite absorbed roxarsone, (C) Ferrihydrite afterreduction in PBS buffered cultureVivianiteFerrihydrite(A) (B)(C)
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X71

【参考文献】