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作为腐殖质的模拟物,醌类物质对生物还原偶氮染料、硝基化合物以及重金属离子的促进作用已有广泛的研究,但其对毒性氧化态非金属元素如Se(Ⅳ)/Te(3)的生物还原的影响报道较少。此外,醌类物质本身对环境具有一定毒害作用,低浓度(小于100μmol/L)醌类物质以及腐殖质的直接应用看起来是一种环境更加友好的方案。针对上述问题,本论文对醌类物质介导生物还原Se(Ⅳ)/Te(Ⅳ)以及低浓度醌类物质、腐殖质介导生物还原偶氮染料进行研究。醌类介体可显著增强Escherichia coli K12对Se(Ⅳ)、Te(Ⅳ)的还原效果。在无外加介体的情况下,E. coli K12在8h内仅能还原6.1%的Se(Ⅳ)和9.0%的Te(Ⅳ);在0.2mmol/L的2-羟基-1,4-萘醌(LQ)、2-甲基-1,4-萘醌(MQ)、蒽醌-2-磺酸钠(AQS)和蒽醌-2,6-二磺酸钠(AQDS)存在下,8h内Se(Ⅳ)的还原率分别提高了93.0%、2.1%、6.5%和1.4%, Te(Ⅳ)的还原率分别提高了87.4%、5.1%、10.7%和5.4%。还原速率随着LQ浓度的增大而提高,但当其浓度超过0.2 mmol/L后,还原速率趋于稳定。选取6种醌类物质(AQDS、AQS、蒽醌-2-羧酸(AQC、LQ、5-羟基-1,4-萘醌(JQ)和5,8-二羟基-1,4-萘醌(DHNQ)),研究其对Shewanella oneidensis MR-1脱色酸性红27(AR27)的介导作用。实验结果表明,低浓度的醌类物质对AR27脱色都具有促进作用,而在高浓度时,LQ、JQ、DHNQ的投加会抑制脱色反应的进行。选取13种腐殖质研究其对MR-1脱色AR27的介导作用。实验结果表明,腐殖质都能不同程度地提高MR-1脱色AR27的反应速率。其中,Elliott Soil腐植酸(ES-HA)的效果最好。相同来源的腐植酸和富里酸相比,腐植酸具有更好的促进效果。而对于不同来源的腐植酸来说,陆相来源的加速作用最强。选取ES-HA为实验对象,对其介导AR27生物脱色过程中,多种影响因素的作用进行了研究。实验结果表明,随着HA浓度的增大,染料的脱色速率增加；乳酸钠和甲酸钠比较适合作为HA介导的MR-1还原AR27的电子供体；溶解氧、NO3-和NO2-的存在对AR27的脱色造成竞争性抑制；溶解态Fe(Ⅲ)的存在可促进HA介导MR-1对AR27的脱色反应；不溶态Fe(Ⅲ)存在下,HA的促进脱色效果消失。以ES-HA、Aldrich腐植酸(A-HA).AQDS、LQ为代表,对腐殖质类物质介导MR-1脱色AR27的分步动力学进行了研究。实验结果表明,电子经MR-1转移给腐殖质类物质的过程是限速步骤。通过对MR-1细胞膜蛋白、细胞质蛋白以及细胞周质蛋白酶活性的考察,发现只有细胞膜蛋白具有偶氮还原活性,且加入腐殖质类物质可以促进酶反应。