微生物还原针铁矿胶体的动力学特征及其影响因素

朱维晃 ,臧 辉 ,吴丰昌 (.西安建筑科技大学,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西 西安70055；.中国环境科学研究院,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京 000)

微生物还原针铁矿胶体的动力学特征及其影响因素

朱维晃1*,臧 辉1,吴丰昌2(1.西安建筑科技大学,西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西 西安710055；2.中国环境科学研究院,国家环境保护湖泊污染控制重点实验室,北京 100012)

基于典型的希瓦氏金属还原菌(Shewanella decolorationis S12)和针铁矿相互作用的现象,探讨了电子供体、针铁矿浓度及氧化还原中介体2-磺酸钠蒽醌(AQS)对其相互作用的影响.结果表明, AQS加入使针铁矿的微生物还原程度得到加强,在添加AQS的0.5mmol/L针铁矿体系中,厌氧培养38天后,被还原解离出的Fe(II)浓度是未添加AQS的394%.针铁矿的归一化还原速率表明,当电子供体浓度一定时,随着针铁矿浓度增加,针铁矿的还原酶促反应显著减弱.米氏拟合方程表明,以不同浓度的针铁矿为底物时, S12菌-针铁矿相互作用过程的拟合相关系数R2分别为0.843(添加AQS)和0.998(未添加AQS),电子转移载体的存在以及底物类型的不同均对Vmax和Km值均有一定程度的影响.在微生物在还原针铁矿过程中,其还原速率越大,用于 ATP合成所需能量∆E值也随之升高,S12菌和针铁矿的还原反应达到平衡时, Gibbs自由能变化(∆Gr)达最大值.

微生物还原；针铁矿胶体；乳酸钠；动力学特征

金属元素在与微生物相互作用过程中,充当电子受体的角色已被相关实验研究所证实……