希瓦氏菌协同铁氧化物/蒙脱石复合体对铀酰离子的去除研究

为了降低U(Ⅵ)在水中的溶解性,缩小铀污染的可迁移范围,将蒙脱石改造为铁氧化物/蒙脱石并与希瓦氏菌MR-1(Shewanella oneidensis MR-1)构成联合体系,以实现在厌氧条件下对U(Ⅵ)的生物还原。制备了铁氧化物/蒙脱石复合体并对其形貌结构进行了表征;分析了矿物-微生物联合还原体系中U(Ⅵ),Fe(Ⅱ)含量的变化和矿物-微生物-腐殖酸联合体系中U(Ⅵ),Fe(Ⅱ)含量的变化;讨论了矿物-微生物联合体系对U(Ⅵ)的生物还原过程及还原途径。结果表明:蒙脱石在合成为铁氧化物/蒙脱石后,其层状结构变化不大,但引入了含量不等的Fe,其中纤铁矿中引入的Fe原子含量最高(67.71%);在矿物-微生物联合体系中,纤铁矿/蒙脱石联合希瓦氏菌MR-1体系对U(Ⅵ)的还原能力最高,在铀浓度50 mg·L^(-1)处理组中的还原率为85.8%,Fe(Ⅱ)的含量与U(Ⅵ)浓度呈反比关系,在反应的0~3 h时迅速上升;在矿物-微生物-腐殖酸复合体系中,腐殖酸浓度对还原U(Ⅵ)的影响表现为“完全促进”“低促高抑”和“高促低抑”3种现象,对联合体系中的Fe(Ⅱ)的影响主要分为抑制和促进两种类型。铁氧化物/蒙脱石与希瓦氏菌MR-1构成的联合体系在厌氧条件下能够实现对U(Ⅵ)的生物还原。