锰氧化菌筛选、特性分析及其对砷(Ⅲ)的去除效果

分离筛选出3株新的高效锰氧化菌,通过谱系鉴定分别命名为Acidovorax facilis WHW-1(敏捷嗜酸菌)、Acinetobacter bereziniae WHW-2(别雷斯不动杆菌)和Pantoea dispersa WHW-3(分散泛菌),系统研究了3株菌的锰氧化能力及其原位诱导形成的生物锰氧化物(BMO)特性,以及不同初始Mn(Ⅱ)浓度、As(Ⅲ)浓度等因素对BMO去除As(Ⅲ)的效果与机制。结果表明:1)当细菌接种比为2%,体系初始Mn(Ⅱ)浓度为65 mg/L时,3株锰氧化菌的生长情况良好,WHW-1、WHW-2和WHW-3在培养2周后,诱导产生的BMO浓度分别达到0.95,0.76,0.53 mg/L;2)当细菌接种比为2%、体系初始Mn(Ⅱ)浓度分别为15,40,65,100 mg/L时,3种细菌诱导形成的BMO在一定范围内随着Mn(Ⅱ)浓度的升高而升高,但Mn(Ⅱ)浓度过高会抑制BMO形成;3)当细菌接种比为2%,Mn(Ⅱ)浓度为65 mg/L,As(Ⅲ)浓度为1~5 mg/L时,原位形成的BMO对As(Ⅲ)的去除效率均在97%以上,微观分析表明:3种细菌对As(Ⅲ)的去除以吸附作用和铁锰氧化物共沉淀为主。综上可知,筛选出的3株锰氧化菌能够应用于砷污染水环境的修复。

三价铁促进生物氧化锰稳定土壤砷的效果和机制

通过室内模拟实验,研究了三价铁对生物氧化锰(BMO)稳定化砷污染土壤的促进效果与作用机制.实验结果表明:三价铁的添加提高了BMO对土壤中砷的稳定化效率,当三价铁以质量分数百分比(以Fe计)为0.5%、1%、2%和4%添加时,砷的稳定化效率由单独BMO处理的63.02%增加至86.04%、93.86%、96.56%和97.98%;由连续提取实验结果可知,添加三价铁能够促进土壤中砷的结合形态由可交换态、专属吸附态向无定型铁锰结合态和结晶型铁锰结合态转变,增强土壤中砷的稳定化作用;风险分析进一步表明添加三价铁后砷的环境风险由中风险转变为低风险;矿物晶体结构分析表明,添加三价铁后土壤中出现水铁矿、纤铁矿等次生铁氧化物,这些铁氧化物对土壤中砷有良好的吸附固定能力.总体而言,三价铁的存在能够提高BMO对砷污染土壤的稳定化效率,但三价铁的添加量不宜过高,否则会引起土壤酸化问题.