Shewanella oneidensis MR-1活化过氧化氢催化降解对氯苯酚及其机理研究

对氯苯酚(4-CP)是一种广泛应用于医药、农药和有机合成的卤代酚化合物,具有环境稳定性、生物积累性和生物毒性,对环境造成一定的污染.本研究结合高级氧化(AOPs)技术,以电活性微生物Shewanella oneidensis MR-1(MR-1)为研究对象,建立MR-1/H_(2)O_(2)体系,评价MR-1活化H_(2)O_(2)催化降解4-CP的效果并探究其机理.研究结果表明,MR-1/H_(2)O_(2)展现出较高的催化活性,对4-CP的降解率相较于非电活性菌E.coli可提高72.4%.MR-1的浓度、MR-1培养时间及H_(2)O_(2)浓度对降解率有一定影响,MR-1/H_(2)O_(2)能在p H 3.0~11.0范围内对4-CP降解效率达到60%~80%,有较宽的p H使用范围.自由基猝灭实验表明,催化过程中有羟基自由基(·OH)、单线态氧(^(1)O_(2))和超氧阴离子(O_(2)^(·))活性物质的参与.MR-1的细胞外电子转移能力及类酶活性在活化H_(2)O_(2)催化降解4-CP过程中起关键作用.4-CP在MR-1/H_(2)O_(2)作用下40 min内可实现完全矿化.本研究结果揭示了电活性菌结合AOPs技术在处理氯酚类污染物方面的潜力,为在自然环境下建立氯酚的现场处理方法提供了新的思路.