中国环境科学

作者：王鸿洋, 尤佳, 晏再生, 江和龙, 叶华香

单位：1. 哈尔滨师范大学地理科学学院, 黑龙江 哈尔滨 150025;2. 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 湖泊与流域水安全重点实验室, 江苏 南京 210008;3. 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 湖泊与环境国家重点实验室, 江苏 南京 210008;4. 东南大学土木工程学院, 江苏 南京 210096

关键词：磁铁矿,多环芳烃,生物降解,电子传递

制备两种不同形态的磁铁矿(纳米Fe3O4和微米Fe3O4),对不同形态磁铁矿介导下沉积物中PAHs的生物降解影响进行了探究. 在有氧条件下,纳米Fe3O4和微米Fe3O4未明显降低沉积物PAHs总含量. 为进一步探究在不同氧化还原条件下磁铁矿对PAHs的厌氧生物降解影响,以菲为目标污染物,通过富集和培养沉积物中的相关降解菌群落,在不同氧化还原条件下投加两种形态的磁铁矿进行培养实验,发现投加Fe3O4在一定程度上促进了菲的厌氧生物降解. 在没有外加电子受体的条件下微米Fe3O4能显著促进菲的降解,而在硫酸盐或硝酸盐处理组中纳米Fe3O4对菲降解的促进效果更显著,菲降解速率常数是对照组的1.39倍. 电子传递体系(ETS)活性结果表明,投加Fe3O4可以显著提高微生物呼吸活性.纳米Fe3O4处理组和微米Fe3O4处理组的ETS活性较对照组分别提高了441.7%~511.2%和113.8%~141.1%.微生物群落结构表明,投加Fe3O4增加了芳香化合物降解菌Hydrogenophaga及Ignavibacterium的丰度;相对于微米Fe3O4,纳米Fe3O4提高了PAHs降解菌Achromobacter和Ensifer的丰度.另外,纳米Fe3O4可能通过释放更多的Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)来介导微生物间的电子转移. 这些结果有助于深入理解磁铁矿在有机污染物生物降解过程中的重要作用,为污染沉积物修复提供了一种潜在的应用方法.

来源：2025年第1期

《中国环境科学》期刊编辑部

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