富磷生物炭协助溶磷细菌对Cu的修复机制

摘要：

为了探究生物炭如何协助溶磷细菌对Cu的修复,本研究选择以污泥为原料生产的微酸性富磷生物炭(SB)和溶磷细菌(PSB),通过测定生物炭的理化特性、微生物形貌和重金属含量,研究了生物炭强化PSB对水体中Cu2+(1 000 mg/L)的修复机制.结果表明,PSB对Cu2+的去除率较低,SB协助后,二者联合对Cu2+的去除效果比PSB/SB单独处理的提升1～120倍.衰减全反射(ATR)、X线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)结果表明SB表面有稳定的碳酸盐和磷酸盐矿物形成.在Cu2+胁迫下,X线光电子能谱(XPS)结果表明,PSB中的Cu+占62.7％;但在SB协助下,PSB中的Cu+占比降至43.55％,而Cu2+显著增至56.45％.电化学结果发现,PSB+Cu上Cu还原电位十分明显,而SB+PSB+Cu同时具备氧化和还原2种电位,进一步证实生物炭联合微生物提高二者的氧化性能.生物炭丰富的孔隙和表面可以藏匿PSB和固定Cu2+,而生物炭能够通过自身氧化性能和提高微生物生物性能,将Cu+转化为Cu2+,从而降低Cu2+转化为Cu+所带来的毒性.因此,富磷生物炭可以成为溶磷细菌修复重金属污染的优秀反应平台.

关键词：生物炭、溶磷细菌、重金属胁迫、矿物形成、价态变化、生物修复

所属期刊栏目：20

分类号：X703.5;TQ446.3(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金;南京理工大学科研启动基金

在线出版日期：2023-02-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：658-664