0
关键词：
生物酸化技术,啤酒,应用
发表时间：
2012-12-19 09:40:09
摘要: 以源于污泥的DOM( dissolved organic matter) 为供试材料, 以中国希瓦氏菌( Shewanella cinica) D14T 为电子转移驱动力, 研究了DOM 的氧化还原性能与电子穿梭功能. 结果表明, 污泥DOM 可作为末端电子受体接受醌还原菌D14T 呼吸链上的电子, 从而转变为还原态DOM, 而还原态DOM 可将电子再次转移给Fe( Ó ) . 经D14T 还原后, DOM 电子供给量( e-PC) 由初始212~ 14Lmol#g- 1 增加到253~ 347 Lmol#g- 1 . 循环伏安法与多次还原- 氧化循环实验表明, DOM 呈现2 对明显的氧化还原峰, 经3 次还原- 氧化循环后电子供给量可稳定维持在150~ 250 Lmol#g- 1 之间, 说明DOM 具有重复利用、反复转移电子的特性. 在菌株D14T还原水铁矿的体系中, 加入DOM 可提高水铁矿的还原溶解速率, 其原因是DOM 在D14T 与水铁矿之间充当了电子穿梭体的角色. 这些结果反映了DOM 在电子转移反应中的重要性, 为DOM 的环境属性提出了一个新见解.
水溶性有机物( dissolved organic matter, DOM) 通常是操作上的定义, 它是指物料经水浸提后, 能通过0145 Lm 的滤膜, 具有不同结构和分子量大小的有机物的连续体或混合体[ 1] , 它既包含低分子量的游离氨基酸、糖类、有机酸, 也包括大分子量的腐殖质、氨基糖和多酚等.DOM 是陆地生态系统中极为活跃的有机组分, 不仅显著影响重金属、养分元素与有机污染物的活化、迁移和生态毒性, 而且与矿物风化、成土过程以及土壤有机质分解转化等重要过程密切相关[ 2] .
长期以来, 有关DOM 的研究集中于吸附与络合属性, 重点是它对重金属和有机污染物迁移扩散的影响[ 3~ 5] . 但最近DOM 的氧化还原属性逐渐成为研究热点. 2007 年, Bauer 等[ 6] 首先提出DOM 作为氧化还原缓冲剂的概念, 采用化学还原剂( 金属Zn 和H2S) 与氧化剂( 络合态三价铁) , 分别测定了电子接受量( electron accept ing capacities, EAC) 和电子供给量( electron donat ing capacities, EDC) , 以及这一过程中电子转移能力. 结果表明, 以腐殖质为模型物的DOM 溶液的氧化还原缓冲范围为- 019~ + 110 V.荧光光谱[ 7] 、电子自旋共振光谱[ 8] 和电化学[9] 等方法研究表明, DOM 的氧化还原性主要是由于DOM结构中普遍存在的醌基. 近年来研究表明, 自然界中普遍存在一类醌还原菌( 又称腐殖质还原菌) , 它是一类以腐殖质中的醌基作为唯一末端电子受体, 进行厌氧胞外呼吸的微生物[ 10] . 它们可以多种有机物( 如有机酸、糖类等) 为电子供体, 将电子传递链上的电子传给腐殖质中的醌基, 醌基再将电子传给其他电子受体( 如铁氧化物) , 从而驱动电子转移[ 11,12] .
本研究以1 株醌还原菌) ) ) 中国希瓦氏菌( Shewanella cinica) D14T[ 13] 作为电子转移驱动力, 考察了DOM 被D14T 菌株还原后的电子供给量(EDC) , 测定DOM 的氧化还原活性, 以及DOM 对D14T 还原难溶性铁氧化物的影响, 以期为进一步分析DOM 在元素循环、污染物的降解以及生物地球化学电子转移反应中的作用提供科学依据.
长期以来, 有关DOM 的研究集中于吸附与络合属性, 重点是它对重金属和有机污染物迁移扩散的影响[ 3~ 5] . 但最近DOM 的氧化还原属性逐渐成为研究热点. 2007 年, Bauer 等[ 6] 首先提出DOM 作为氧化还原缓冲剂的概念, 采用化学还原剂( 金属Zn 和H2S) 与氧化剂( 络合态三价铁) , 分别测定了电子接受量( electron accept ing capacities, EAC) 和电子供给量( electron donat ing capacities, EDC) , 以及这一过程中电子转移能力. 结果表明, 以腐殖质为模型物的DOM 溶液的氧化还原缓冲范围为- 019~ + 110 V.荧光光谱[ 7] 、电子自旋共振光谱[ 8] 和电化学[9] 等方法研究表明, DOM 的氧化还原性主要是由于DOM结构中普遍存在的醌基. 近年来研究表明, 自然界中普遍存在一类醌还原菌( 又称腐殖质还原菌) , 它是一类以腐殖质中的醌基作为唯一末端电子受体, 进行厌氧胞外呼吸的微生物[ 10] . 它们可以多种有机物( 如有机酸、糖类等) 为电子供体, 将电子传递链上的电子传给腐殖质中的醌基, 醌基再将电子传给其他电子受体( 如铁氧化物) , 从而驱动电子转移[ 11,12] .
本研究以1 株醌还原菌) ) ) 中国希瓦氏菌( Shewanella cinica) D14T[ 13] 作为电子转移驱动力, 考察了DOM 被D14T 菌株还原后的电子供给量(EDC) , 测定DOM 的氧化还原活性, 以及DOM 对D14T 还原难溶性铁氧化物的影响, 以期为进一步分析DOM 在元素循环、污染物的降解以及生物地球化学电子转移反应中的作用提供科学依据.
郭丽娟发布的其他共享资料
-
-
关键词： 啤酒,双乙酰,乙酰乳酸脱羧酶,LLS催代酶 发表时间： 2012-12-19 09:39:03
-
关键词： 梭鱼草,黑臭河水,水质改善,生理特性,日变化 发表时间： 2012-08-14 19:40:06
-
关键词： 水源切换,黄水问题,给水管网,铁释放,硫酸盐,拉森指数 发表时间： 2012-08-14 19:38:50
-
关键词： 温度,pH,铝形态,荧光分光光度法,饮用水 发表时间： 2012-08-14 19:37:21
-
关键词： 水溶性有机物,中国希瓦氏菌D14T,氧化还原性,电子穿梭功能 发表时间： 2012-08-14 19:36:18