湖泊生态系统中微生物驱动氮-铁耦合反应研究进展

由于人类活动的影响,许多湖泊面临着氮(N)素富集引起的富营养化问题,这影响了湖泊生态系统的氮平衡和生态功能。系统地阐述了湖泊生态系统中微生物利用硝态氮和广泛分布的铁所驱动的氮-铁耦合脱氮过程,重点梳理了微生物参与的反硝化、异化硝酸盐还原成铵和厌氧氨氧化与铁耦合过程研究的最新进展,并说明了Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的氧化还原循环可以持续支持与含氮化合物的反应。深入理解微生物驱动的氮-铁耦合机理,有助于认识其对湖泊内源脱氮等方面的生态和环境问题的贡献。

自然生态系统中铁-氮耦合研究进展

铁的氧化还原过程是自然生态系统中驱动氮循环的重要途径,已经成为研究氮生物地球化学循环的热点领域。通过梳理已有文献研究,系统总结了自然生态系统中铁-氮耦合的关键过程,包括铁氨氧化、硝酸盐厌氧铁氧化、Fe(Ⅱ)氧化耦合DNRA。并对其微生物驱动的反应过程、机理研究进展进行了小结,提出了铁氮耦合的研究不能忽视铁的氧化还原闭合过程,为深入认识铁调控的氮生物地球化学过程提供研究思路。目前,参与铁-氮耦合过程的功能微生物、耦合机制以及铁-氮耦合作用对氮素转化的贡献仍然是未知的。

铁-氮耦合循环过程及其在废水处理中的应用进展

微生物驱动的铁-氮耦合循环过程可以同时(或交替)实现废水中的氨氮和硝酸盐氮的去除,其发展潜力巨大,目前已成为水处理中的一个研究热点。本文对与微生物脱氮过程密切相关的铁型反硝化(NDFO)和铁氨氧化(Feammox)的过程、机理及其在含氮废水处理中的应用进展进行了详细的综述,以期为这种新型生物脱氮技术的进一步推广提供参考。

BIFs的形成及其铁氧化机制研究进展与展望

条带状铁建造(banded iron formations, BIFs)是早前寒武纪(3.8~1.8 Ga)缺氧古海洋中大规模Fe(Ⅱ)氧化形成的一类富铁沉积岩,具有典型的硅质层与铁质层互层的条带状或层状结构,形成的铁矿物主要以磁铁矿和赤铁矿为主。BIFs构成了全球规模最大、储量最多的铁矿类型,具有重大的经济价值。BIFs也是地球环境与生命协同演化的产物,是研究早期地球许多重大演化事件(如大氧化事件)独特的载体。然而,由于早前寒武古海洋环境和沉积条件的独特性,尽管经过了近百年的研究,BIFs成因仍存在许多未解之谜。其中,最关键的科学问题莫过于溶解态Fe(Ⅱ)如何在缺氧古海洋中大量氧化形成特定的铁矿物组合。本文首先概述了BIFs类型、物质组成及来源,以及沉积条件等基本信息;然后从BIFs特殊的沉积环境入手,综述了前人提出的Fe(Ⅱ)氧化机理及存在的一些问题,讨论了微生物驱动下的氮元素生物地球化学循环对Fe(Ⅱ)氧化及BIFs形成的贡献及相关研究进展,最后对BIFs成因研究提出了展望。

铁作用下土壤氮素化学转化过程的研究进展

土壤中氮素的转化过程是氮素生物地球化学循环的关键环节,与当前诸多生态环境问题密切相关。传统观点认为土壤氮素转化过程须在微生物的参与下完成,但越来越多的研究发现化学过程同样发挥着重要的作用。目前相关研究多以铁作为氮素化学转化过程的电子供体或受体,并按照氮素的电子得失与去向将其划分为化学反硝化、化学硝化和化学固定过程。本研究以铁-氮之间氧化还原的耦合过程为基础对土壤中氮素化学转化的相关研究进行综合评述,着重探讨了土壤pH、固相界面、有机物浓度以及氮素水平等因素对该过程的影响机制。在此基础上,对相关工作提出建议与展望以供后续研究参考。

三维电极组合工艺处理富马酸废水对比研究

通过对三维电极、铁碳微电解-三维电极、铁碳微电解耦合Fenton-三维电极处理模拟富马酸废水试验、探索最优工艺在生物毒性化工废水治理领域的应用前景。通过对比三者对化学需氧量(COD)、pH、氨氮等有机物降解效果随时间的变化,结果表明铁碳微电解耦合Fenton-三维电极可起到较好污染物降解效能。

Carboxylate-bridged helical chains based on an azo carboxylate oximate ligand

Two helical one-dimensional complexes [Mnn（MeOH）4][MnlV（L）2]·2MeOH （1） and [Mnm（salen）][Mnm（L）2] （2） （H2L = HON=C（Ph）N=NC6HaCO2H） contain the noninnocent ligand [Mn（L）2]2- and innocent low-spin [Mn（L）2]-. Intrachain anti- ferromagnetic interaction between adjacent manganese syn-anti and anti-anti carboxylate bridges have been high-spin and low-spin Mn（llI） ions in complex 2. ions via the syn-anti carboxylate bridges in complex 1. Alternate found to transmit ferro- and antiferromagnetic coupling between