| 零价铁对脱色希瓦氏菌S12偶氮还原的促进作用 |
| 摘要点击 2141 全文点击 1245 投稿时间：2012-10-15 修订日期：2013-01-11 |
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| 中文关键词 偶氮还原 脱色希瓦氏菌S12 零价铁(ZVI) 苋菜红 脱色率 |
| 英文关键词 azo reduction Shewanella decolorationis S12 zero-valent iron amaranth decolorization rate |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 周庆 | 中国科学院广州地球化学研究所, 广州 510640
广东省微生物研究所广东省菌种保藏与应用重点实验室, 广州 510070
广东省华南应用微生物重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地, 广州 510070
中国科学院大学, 北京 100049 | qing_zhou10@163.com | | 陈杏娟 | 广东省微生物研究所广东省菌种保藏与应用重点实验室, 广州 510070
广东省华南应用微生物重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地, 广州 510070 | | | 郭俊 | 广东省微生物研究所广东省菌种保藏与应用重点实验室, 广州 510070
广东省华南应用微生物重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地, 广州 510070 | | | 孙国萍 | 广东省微生物研究所广东省菌种保藏与应用重点实验室, 广州 510070
广东省华南应用微生物重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地, 广州 510070 | | | 许玫英 | 广东省微生物研究所广东省菌种保藏与应用重点实验室, 广州 510070
广东省华南应用微生物重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地, 广州 510070 | xumy@gdim.cn |
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| 中文摘要 |
| 以脱色希瓦氏菌(Shewanella decolorationis)S12为实验菌株,研究了零价铁(ZVI)存在条件下微生物的厌氧偶氮还原特性及其最佳反应条件. 结果表明,ZVI可显著促进菌株S12的厌氧偶氮还原速率. 培养30 h后含有20 mmol·L-1微米级ZVI和S12菌 的培养体系中,菌株S12对1 mmol·L-1苋菜红的脱色率达100%,比不含ZVI的S12菌培养体系和只含ZVI 的体系的偶氮还原率分别提高了23.16%和94.66%; 在额外含20 mmol·L-1甲酸钠的培养体系中,ZVI 的存在也使S12菌对苋菜红的脱色率提高了20.54%. 此外,ZVI的存在可显著提高培养体系对偶氮染料的耐受能力. 在投加ZVI 和菌株S12培养体系中,连续批量投加浓度为1 mmol·L-1的苋菜红可在276 h内实现11次有效脱色,而不含ZVI的S12菌培养体系中只能实现3次有效脱色. 进一步的研究发现,ZVI 与菌株S12协同培养体系的最适反应pH为9.0,最适ZVI投加量为60 mmol·L-1. 与毫米级和纳米级ZVI颗粒相比,微米级ZVI颗粒具有更强的促进作用. 本研究结果将为利用ZVI协同促进偶氮染料的生物治理效果提供科学参数. |
| 英文摘要 |
| Characteristics and optimal reaction conditions of anaerobic azoreduction by the Shewanella decolorationis S12 in the presence of zero-valent iron (ZVI) were evaluated in this study. The results showed that the presence of ZVI significantly enhanced the decolorization rate of azo dye. In the presence of 20 mmol·L-1 ZVI, the decolorization rate of 1 mmol·L-1 amaranth reached up to 100% by the Shewanella decolorationis S12 after 30 h incubation, which was significantly higher than 23.16% and 94.66% in the pure strain S12 and pure ZVI treatment systems, respectively. When 20 mmol·L-1 of sodium formate was added in the medium, ZVI still improved the decolorization rate of amaranth by 20.54%. In addition, the presence of ZVI significantly increased the azo dye treatment amount in the ZVI plus S12 system. In the system with ZVI, 1 mmol·L-1 amaranth was completely reduced 11 times in fed-batch process within 276 h, while the dye could only be completely reduced 3 times in the system without ZVI. The optimal pH and the Fe0 dose for the ZVI plus S12 system was 9.0 and 60 mmol·L-1, respectively. The microscale ZVI was more suitable for the decolorization than those with larger size and the nanoscale ZVI. This study may provide some useful information for improving the biodegradation of azo dye in the treatment system with ZVI. |
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