铁氧化物异化还原动力学特征、影响因素及对4-硝基苯乙酮降解的影响

发布时间：2024-07-11 05:45

　　铁元素在地壳中广泛存在，并且大部分以氧化态形式存在于土壤和沉积物中，这些异化铁会和铁还原细菌发生氧化还原反应，从而降解有机、无机污染物，所以研究铁循环机理和影响因素就至关重要。金属元素特别是铁与微生物在(缺)厌氧的环境中，铁氧化物还原解离生成的活性Fe(ΙΙ)主导了对污染物的还原降解过程。环境介质中(土壤、沉积物等)的溶解有机质(DOM)积极参与了铁的异化还原过程，已被大量的研究所证实。DOM以其活跃的化学反应活性，无疑成为影响和制约铁异化还原众多因素的核心关注点，也是诠释铁异化还原机制的关键。故阐明DOM对铁氧化物及水合物还原作用的调控机制是必要的，因此，本文实验添加的微生物是脱色希瓦氏菌(Shewanella decolorationis,S12)，有机质为2-磺酸钠蒽二酚(AQS)，该有机质具有氧化还原敏感性官能团，构建铁还原菌-针铁矿及铁还原菌-纤铁矿相互作用体系，探讨AQS对针铁矿异化还原特征的影响因素及纤铁矿在天然DOM调控下的异化还原及矿物相转变的影响，从而为DOM调控下的铁异化还原过程机制研究提供科学的理论支持。讨论了蒽醌类有机质(AQS)对该针铁矿异化还原过程的调控机...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 异化铁还原的研究现状
    1.2 常见Fe(III)氧化物
        1.2.1 针铁矿
        1.2.2 纤铁矿
    1.3 异化铁还原微生物的多样性
    1.4 异化铁的微生物还原机理
    1.5 异化铁还原的影响因素
    1.6 异化铁还原过程对无机、有机污染物降解的影响
        1.6.1 异化铁还原对无机污染物降解的影响
        1.6.2 异化铁还原对有机污染物降解的影响
    1.7 研究内容与目的
2 实验材料和方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 针铁矿及无氧水的制备
        2.1.2 纤铁矿的制备
        2.1.3 菌种、培养基
    2.2 测定方法
        2.2.1 铁含量的测定
        2.2.2 有机物含量的测定
        2.2.3 XRD的测定
3 针铁矿异化还原动力学特征
    3.1 实验方案
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 不同含量针铁矿对异化还原特征的影响
        3.2.2 不同含量AQS对针铁矿异化还原的影响
        3.2.3 针铁矿异化还原过程中AQS的变化特征
    3.3 小结
4 天然溶解有机质对纤铁矿异化还原作用的影响
    4.1 实验方案
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 不同天然DOM对纤铁矿异化还原的影响
        4.2.2 不同天然DOM对纤铁矿外观的影响
        4.2.3 经历还原反应后的铁氧化物外观形态及物质定性
    4.3 小结
5 针铁矿异化还原对4-硝基苯乙酮降解的影响
    5.1 实验方案
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 不同浓度针铁矿对4-硝基苯乙酮的微生物降解的特性
        5.2.2 不同浓度AQDS对4-硝基苯乙酮的微生物降解的特性
        5.2.3 2不同浓度Fe²⁺离子对4-硝基苯乙酮的非生物降解的特性
        5.2.4 针铁矿还原解离平衡后降解4-硝基苯乙酮生成各物质的量
    5.3 小结
6 结论
特色与展望
致谢
参考文献
在读期间研究成果



本文编号：4005333