淹水厌氧条件下腐殖酸对红壤中铁异化还原过程的影响

采用室内培养实验，观测淹水厌氧条件下分别添加及共同添加葡萄糖和不同制备来源的腐殖酸，对红壤中铁的异化还原作用的影响.结果表明，红壤单独培养条件下，Fe(Ⅱ)浓度培养前后没有发生变化.添加葡萄糖促进了铁的异化还原，培养至12 d其Fe(Ⅱ)浓度为培养前的25倍.腐殖酸不能作为电子供体促进铁的异化还原，单独添加时红壤中Fe(Ⅱ)浓度没有发生变化，而同时添加葡萄糖情况下，培养前期促进而后期减弱铁的异化还原，其Fe(Ⅱ)浓度增幅仅为单独添加葡萄糖处理的35%.腐殖酸的浓度对红壤中铁的异化还原作用有影响，浓度为2.00 g/kg时培养前期促进而后期减弱铁的异化还原，低浓度时（0.20和0.02 g/kg）影响很小.不同制备来源的腐殖酸对红壤中铁异化还原过程的影响不同.培养前期，从山西大同风化煤(HAs)、河南巩县褐煤(HAh)和云南昆明滇池底泥(HAk)中提取的腐殖酸都促进了红壤中铁的异化还原；培养后期，HAk依然发挥促进作用，其Fe(Ⅱ)浓度始终高于G处理，而添加HAs和HAh的处理培养至7 d Fe(Ⅱ)仅为单独添加葡萄糖处理的14%和25%，减弱了铁的异化还原.  

溶解有机质对微生物异化还原铁过程中砷含量及其形态赋存规律的影响

基于典型的希瓦氏金属还原菌(Shewanella decolorationis S12)和石英砂负载铁砷(As-IOCS)的相互作用,探讨了不同来源及组分溶解有机质和生物/非生物条件下对上述作用过程的影响.结果表明,不同类型及组分溶解有机质(DOM)均能使石英砂上负载的铁砷微生物还原解离/解吸程度得到一定程度的加强.而非生物反应体系中,只有含氧化还原敏感官能团结构的蒽醌类物质(0.1 mmol·L-1AQS)对铁砷的解离/解吸作用产生明显影响.在0.1 mmol·L-AQS和有机络合物(2 mmol·L-1 EDTA)的影响下,使得石英砂上负载铁的微生物异化还原程度加强,导致As(Ⅴ)从石英砂负载铁上的解吸程度也随之得到加强；在未加菌体系中,AQS和EDTA和不同组分的DOM类似,对As(Ⅴ)从IOCS上解吸程度影响微弱.对于As(Ⅲ)来说,只有在AQS的影响下,其含量得到显著增加,这可能是作为氧化还原中介体的AQS,在厌氧的生物/非生物条件下,能促进电子在As不同形态之间的转移,使得高价态As(Ⅴ)向还原态As(Ⅲ)的还原转变更易进行.当S12菌液接种含量增加时,在污泥不同组分DOM的影响下,As(Ⅴ)的解吸程度在反应300h前得到明显加强,而As(Ⅲ)的含量在整个反应期间,均快速上升,表明菌液含量高的体系,微生物铁异化还原过程得以持续进行,同时也促进了As(Ⅴ)向As(Ⅲ)的还原转变.  

Shewanella oneidensis MR-1异化还原Fe（III）介导的As（III）氧化转化

在实验室模拟条件下,研究了Shewanella oneidensis MR-1作用下Fe(III)还原和As(III)氧化动力学及其影响因素.结果表明,Fe(III)被还原为 Fe(II)的同时伴随着 As(III)氧化为 As(V)；S. oneidensis MR-1在含低浓度 As(III)培养基上生长良好,在高浓度培养基上生长被抑制；As(III)通过制约菌体的生长与活性来抑制 Fe(III)异化还原.同样,适量浓度的 Fe(III)含量对 As(III)氧化转化有很强的促进作用,但是过高浓度的Fe(III)浓度使得溶液中产生过多的Fe(II),从而对As(III)氧化转化有一定程度的抑制作用.此外,弱碱环境更有利于As(III)氧化转化.  

Shewanella oneidensis MR-1异化还原Fe(Ⅲ)介导的As(Ⅲ)氧化转化

在实验室模拟条件下,研究了Shewanella oneidensis MR-1作用下Fe(III)还原和As(III)氧化动力学及其影响因素.结果表明,Fe(III)被还原为Fe(II)的同时伴随着As(III)氧化为As(V);S.oneidensis MR-1在含低浓度As(III)培养基上生长良好,在高浓度培养基上生长被抑制;As(III)通过制约菌体的生长与活性来抑制Fe(III)异化还原.同样,适量浓度的Fe(III)含量对As(III)氧化转化有很强的促进作用,但是过高浓度的Fe(III)浓度使得溶液中产生过多的Fe(II),从而对As(III)氧化转化有一定程度的抑制作用.此外,弱碱环境更有利于As(III)氧化转化.  

闽江河口潮滩沼泽湿地沉积物铁的形态和空间分布

滨海潮滩沉积物铁异化还原过程对有机质代谢及生源要素（C、N、P、S、O等）生物地球化学循环具有深远的影响.本文以闽江河口鳝鱼滩潮滩湿地为研究对象，对高、中、低潮滩0~80 cm深度内与铁异化还原相关的不同形态铁的含量和空间分布进行分析.结果表明，无定形Fe（Ⅲ）（（39.3±5.3） μmol·g^-1）和晶质Fe（Ⅲ）（（84.2±10.7） μmol·g^-1）主要分布在高潮滩，并沿着向海方向减少；铁的硫化物FeS（（15.3±2.8） μmol·g^-1）和FeS₂（（6.0±1.1） μmol·g^-1）集中分布在中、低潮滩；非硫Fe（Ⅱ）（（111.7±12.8） μmol·g^-1）富集在整个潮滩剖面上，且含量随着深度增加而增加.孔隙水Fe²⁺（（3.7±0.7） mmol·L^-1）与FeS₂、SO₄^2-和pH相关，说明Fe²⁺可能与黄铁矿的水解有关.不同形态铁在高、中、低潮滩表现出显著的空间分布异质性.高潮滩铁异化还原的强度大于硫酸盐异化还原，但沿着向海方向，硫酸盐异化还原的潜势逐渐增加.本研究证明了潮汐水文和高程对潮滩湿地铁的迁移和转化具有重要的意义.