锰氧化微生物及其在土壤环境中的作用

锰是自然环境中活跃的过渡金属,微生物介导的锰氧化过程及其锰氧化产物在土壤环境中起着重要作用。越来越多的研究表明锰氧化微生物种类繁多,代谢多样,调控复杂。为了更好地了解和应用该类微生物,需要掌握其代谢机理以及生理生化特征。土壤环境是锰氧化微生物重要的栖息地,然而土壤环境复杂、异质性强,这使得锰氧化微生物与土壤环境之间的相互作用极其复杂,需要开展更多的研究工作。综述了目前报道的锰氧化微生物分类、锰氧化代谢途径以及微生物锰氧化在土壤环境中的作用,并对将来的研究工作进行了展望。

锰氧化微生物及其介导产物氧化锰的研究进展

根据近年文献介绍了自然界中广泛存在的锰氧化微生物,包括细菌、真菌和藻类,它们促进了锰的生物地球化学循环,阐述了其介导生成生物氧化锰的机理。这种由微生物介导产生的生物氧化锰比表面积大,反应活性高,在污染控制领域展示出良好的应用前景。详细介绍了生物氧化锰对污染物的吸附和降解特性以及锰氧化微生物协同氧化锰对废水中污染物的去除效果,针对锰氧化微生物介导生物氧化锰的形成机理及其在污染物生态修复领域应用目前存在的问题和研究现状进行总结,对未来的研究方向进行了展望。

不同管材表面锰的微生物氧化沉积与释放特征

锰氧化物的累积与再释放是导致给水管网黄水问题的一个重要原因。在管道中消毒剂浓度较低的区域,锰氧化细菌能将出厂水中的残余Mn(Ⅱ)氧化成颗粒态锰氧化物(MnOx),致使锰沉积在管道内壁。使用实际给水厂中未消毒的滤后水探究微生物作用主导下不同管材[不锈钢、混凝土、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)]表面锰的氧化沉积和释放特征。142 d的管片沉积实验表明,Mn(Ⅱ)的微生物氧化过程分为三个阶段,启动需约50 d,第51~120天开始加速,其后投加的Mn(Ⅱ)被完全氧化。不同材质管片表面锰氧化菌的种类相似且丰度无明显区别,但锰沉积物的量差异较大,混凝土管片表面积累的锰沉积物最多,为(160.84±28.02)mg/m^(2)(P<0.01),不锈钢、PVC、PE管片表面锰沉积量分别为(46.82±12.04)、(47.08±12.88)、(49.80±5.38)mg/m^(2)。在水力扰动条件下,不同材质管片表面锰沉积物相对释放量排序为不锈钢>PE>PVC>混凝土。

锰生物氧化的研究进展及在水处理中的应用

自然界中锰氧化物的形成主要是通过微生物作用,而锰的微生物氧化机制较为复杂,除了多铜氧化酶、过氧化物酶外,最近发现微生物生成的超氧化物可能也参与了锰的氧化.微生物生成的生物锰氧化物具有较高的吸附氧化活性,其微观结构和活性会随时间快速变化.比如,锰的生物氧化初级产物具有强的诱导Mn(Ⅱ)氧化的活性,而次级产物则几乎没有.锰的生物氧化过程复杂而又广泛进行着,尤其在含锰水体的处理单元中发挥着重要的净水作用,为了深刻理解生物锰氧化物,对锰氧化细菌和真菌、锰生物氧化机理、生物锰氧化物的吸附氧化特征及潜在的工程应用等当前研究热点问题进行了综述.