胞外聚合物对微生物还原含镉聚合硫酸铁絮体过程次生矿物形成及镉迁移转化的影响

作者：唐婕; 郝鑫瑞; 易筱筠; 冯春华; 党志

来源：环境科学学报, 2021, 41(05): 1828-1839.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2020.0307

• 胞外聚合物
• 含镉聚合硫酸铁絮体
• 异化铁还原
• 次生矿物形成
• 镉再分配

异化铁还原菌（Dissimilatory Iron Reducing Bacteria, DIRB）能够还原铁矿物,并对矿物中所含重金属的再分配产生深远影响.胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances, EPSs）是决定细胞体表微环境理化性质的关键组分,对金属迁移转化及矿物形成具有重要影响.本文探究EPSs对微生物还原含镉聚合硫酸铁絮体（Cd-loaded polyferric sulfate, Cd-PFS）过程的影响,该絮体通常在河流镉污染应急处理中形成.通过序批实验和矿化模拟实验,结合X射线衍射、扫描电镜、傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱等分析方法,发现EPSs促进了微生物还原絮体中的Fe（III）,导致絮体解构,Fe3+、Fe2+及Cd2+释放进入溶液中.EPSs中磷酸化蛋白质和核酸中的磷酸基可作为成核位点,与铁原子形成P—O—Fe键,固定和聚集溶液中的Fe3+、Fe2+,加速铁的沉淀,促进纤铁矿、磁铁矿等铁矿物形成,而这些铁矿物含有丰富的羟基官能团,通过内层络合增强了对溶液中Cd2+的吸附,降低了Cd2+的可迁移性及可生化性.

• 单位
  工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室; 华南理工大学