生物炭及其水溶组分促进水铁矿微生物还原

作者：夏金霞; 孙金涛; 于蕊; 王一初; 安伟奇; 金洁^*; 曹丹丹

来源：中国环境科学, 2023, 43(10): 5422-5432.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.2023.0178

• 生物炭
• 生物炭水溶组分
• 水铁矿
• 异化铁还原菌

采用水稻秸秆在300,400和500℃热解温度下制备生物炭(BC),并从中提取生物炭水溶组分(DBC),结合微生物还原实验和傅里叶转换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射晶体衍射(XRD)、电子顺磁(EPR)等表征手段考察BC和DBC对Geobacter sulphurreducens PCA还原水铁矿的影响和作用机制.结果表明,400℃热解BC可使微生物异化铁还原的速率增加12倍,还原率最高,这是由于其含有最多的醌基、羧基基团,可以作为电子穿梭体促进电子转移.BC不能作为电子供体直接向微生物或水铁矿提供电子.DBC使水铁矿的长期微生物异化铁还原程度和初始还原速率分别增加了10倍和2倍以上.500℃热解DBC可以充当电子供体或者电子穿梭体,促进水铁矿的微生物还原,但是不能直接化学还原水铁矿.

• 单位
  环境科学与工程学院; 华北电力大学