一株铁还原菌FeRB-FL1404的分离和鉴定及其去除高岭土中Fe(Ⅲ)研究
不同Fe(III)对活性污泥异化铁还原耦合脱氮的影响及机理初探
不同 Fe(III)对活性污泥异化铁还原耦合脱氮的影响及机理初探王亚娥﹡，冯娟娟，李杰，翟思媛（兰州交通大学环境与市政工程学院，甘肃 兰州 730070） 摘 要：以投放海绵铁-AT-PVF 复合填料的 SBBR 反应器活性污泥作为铁还原菌菌种来源，采用厌氧恒温培养试验，考察了不同 Fe(III)对活性污－泥异化铁还原能力及脱氮效果的影响，并对其作用机制进行了初步分析。
结果表明：初始基质无 NO2 的前提下，各体系 Fe(III)还原能力与脱氮效 果表现出较好的相关性，同时发生 NO2 -N 和 NO3 -N 的积累现象。
其中氧化铁皮体系脱氮效果最好，对 NH4+-N、TN 的累计去除量分别为 75.04 和 80.99mg/L，容积 TN 去除率为 3.88mg N/(L·d)。
更进一步的研究发现，不同培养时间内 NH4+氧化量与 Fe(II)产生量具有较好的线性关系，校 正 R2 系数为 0.9249。
结合标准吉布斯自由能变化，厌氧环境下 IRB 参与活性污泥中 N 素循环的交互作用机制可分为三个子过程，即 Fe(III)的微生 物还原解离耦合 NH4+的氧化过程、厌氧氨氧化过程和 NO3 -依赖型 Fe(II)氧化过程。
其中以 IRB 为主的微生物氧化还原过程对活性污泥中 N 循环 起到了至关重要的作用。
关键词：异化铁还原；活性污泥；铁氨氧化；脱氮；机制 文章编号： 中图分类号：X703.1 文献标识码：A－ － －Effect and mechanism of nitrogen removal by dssimilatory reduction of different Fe(III) in activated sludgeWANG Ya’e , FENG Juanjuan, LI Jie, ZHAI Siyuan(School of Environmental and Municipal Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, Gansu, China) Abstract: An activated sludge from SBBR reactor filled with sponge iron-AT-PVF as filler had been acclimated to Fe(III)-rich environment aiming at secure an enrichment culture of iron-reducing bacteria. The dissimilatory Fe(III) reduction ability and efficiency of nitrogen removal by dosing different Fe(III) under anaerobic condition were investigated. And the mechanism was also discussed. The results showed there is great consistency between ability of Fe(III) reduction and effects of nitrogen removal with no initial NO2 , and NO2 -N and NO3 -N accumulation phenomenon was discovered simultaneously. The results showed there was great consistency between ability of Fe(III) reduction and effect of nitrogen removal, yet the system of oxide iron scale showed better. The accumulated NH4+-N and TN removal amounts were reached up to 75.04 mg/L and 80.99mg/L, respectively. And the maximum nitrogen removal rate was 3.88mg N/(L· Furthermore, the oxidized d). NH4+ and reduced Fe(II) had the line relationship fitted by linear mode, and R-Square was 0.9249.Bonding results and ΔGθ of nitrogen removal using dissimilatory Fe(III) reduction, the whole biodegradation course could divided into three process, Feammox, ANAMMOX and nitrate-dependent Fe(II) oxidation. However, its main role of biodegradation redox process driven by IRB coupled with Fe(III) reduction under anaerobic condition are thermodynamically feasible and is potentially a critical component of N cycle in activated sludge. Key words: Dssimilatory Fe(III) reduction; activated sludge; nitrogen removal; Feammox; mechanism－ － －﹡1引言(Introduction)异化铁还原，又称铁呼吸，是由特定微生物驱动 的酶促反应，铁还原菌则是实现这一过程的主体。
铁细菌的分离及生理生化研究
摘要铁细菌，是一类自氧菌和兼性自氧菌的通称，其种类很多，现在知道的有40多种。
这类菌存在于含有铁的环境，能利用将亚铁催化氧化成高价化合物的反应来满足其生命活动的需要，并把铁和（或）锰氧化物沉积在菌体荚膜内、鞘内或细胞外分泌物上。
目前，伯杰氏细菌分类手册第九版中铁细菌有七个属，其中有三个属至今未获得纯培养，还有一些生理生化的性质研究不完全，有需要继续深入研究的价值。
从微生物的角度来看，最普遍的问题是很难在实验室条件下分离和研究铁细菌，这些铁细菌是在有氧中性的条件下用氧化铁的方式储存能量。
当使用光学显微镜观察时，在周围铁浓度较高的环境中生长的菌有着如赫色纤发菌和锈色嘉利翁氏菌这些铁细菌特有的形态学特征，但是以别的方式观察微生物细胞不容易确定其具体种属。
我国大部分给水管网为铸铁、钢等铁制管材，铁细菌引起腐蚀特征为出水浊度、色度升高，伴有红褐色沉淀物，可能引起管道的堵塞及管壁腐蚀。
铁细菌不会直接造成人体健康问题，但会引起以下问题：由于细菌死亡而产生的难闻气味；增加水中有机物含量，促使其他细菌繁殖；腐蚀管网和管道设备，产生的的腐蚀产物阻塞管道；增加硫细菌出现的机会；降低消毒效果。
本试验主要叙述了铁细菌的分离方法：先是进行富集培养，结合平板划线、平板滴加法，进行分离和纯化。
将分离到的铁细菌接种于Winogradsky铁细菌液体培养基（铁细菌的特异培养基），观察Winogradsky铁细菌液体培养基产生红褐色沉淀的程度，选择产生沉淀时间短且沉淀程度好的菌株，得到七株均有菌落特征的单菌株。
然后将这七株单菌株进行复筛后得两株铁细菌的单菌株，经生理生化鉴定得知SLW03为赭菌属，SLW07为球衣菌属浮游球衣菌。
关键词：铁细菌；分离；生理生化AbstractThe iron bacteria, is one kind from the oxygen fungus and the optional from the oxygen fungus generic term, its type are many, now knows has 40 many kinds. This type of bacteria exists in the environment where includes the iron ion .It can make use of ferrous catalytic oxidation reactions intohigh-value compounds to meet its needs of their lives, and iron and (or) manganese oxide deposition in the capsule of the cell, sheath or cell secretions on the outside.At present, Berger's manual types of bacteria in the ninth edition of iron bacteria have seven, including three have not obtained the pure raise until now. There are some physiological and biochemical nature is not very known, so that’s need to continue the farther study to know the value. From a microbiological perspective, the most pervasive problem has been the inability to isolate or study prokaryotes in the laboratory that are capable of conserving energy from iron oxidation at circumneutral pH under oxic conditions. This problem is reinforced by the fact that environments with high iron concentrations are characterized by the remains of a few morphologically distinct “iron bacteria”, such as the sheaths of Leptothrix ochracea and the stalks of Gallionella ferruginea, but otherwise appear largely devoid of microbial cells when viewed by light microscopy.Most of our country’s water distribution network for the cast iron, steel and other metal pipes, iron bacterial corrosion characteristics of the water for turbidity, increased color, with reddish-brown sediments, may cause the pipe wall plug and corrosion. Iron bacteria does not directly cause human health problems, but will cause the following problems: Produces the unpleasant smell as a result of the bacterium death; Increases in the watering the organic content, urges other germs multiply; Corrodes the pipe network and the pipe-line equipment, produces corrosion product blocking pipeline; Increases opportunity which the sulfur bacteria appears; Reduces the disinfection effect.This experiment mainly elaborated the iron bacteria isolation method: First, carries on the enrichment culture, with flat line, flat-panel dropping law, separation and purification. It will be isolated from the iron bacteria inoculated bacteria in the liquid medium Winogradsky Rail (Rail bacteria specific medium).Then it can observe the Winogradsky iron bacteria liquid media to have a reddish-brown liquid medium level of precipitation, precipitation choose a short time and a good level of precipitation strain of rehabilitation We found seven strains which have characterizations. At last, we found two of the strains after the second isolating and physiological biochemistry. The strain of SWL03 is Ochrobium, and the strain of SWL07 is sphaerotilus natans.Key word: Iron bacteria; Isolation; Physiological biochemistry;前言铁细菌是一群在形态上和生理上都不完全相同的细菌，但其共同特征是能使水中铁的形式转化而沉淀，造成锈色水和形成腐蚀瘤(或称管瘤)引起管道堵塞，使生活或工业供水水质降低[1]。
铁还原菌FL-H1去除高岭土中铁的研究
反应时间等因素对高岭土除铁的影响， 结果表明在温度 ３ ￣ ｐ ５ Ｈ值为 ６ 矿浆浓度 １ ％、 Ｃ、 、 Ｏ 细菌加量 ０ ｍ ／ 土、 ． Ｌｇ 蔗糖加量 ０ ６ 土和反应 时间７ ３ ． ｇ ０ ｄ
的优化条件下 ． 高岭土中三价铁去除率为 ５ ．ｌ 去除量为 ３ ３ ／ ６ ％， ７ ． ｍｇｇ土。Ｆａ 含量从 高岭土原矿的 ０８ ％ 下降到 ０ ８ 自然白度从 ６ ． ５ ｅ Ｏ３ ．９ ． ％， ３ １ ３％提 高到 ８ ． １８￣ ｔ成 白度从 ８ ． １ ２％，２ ０Ｃ： ￣ ２ ７％提 高到 ９ ．％。 １ ６ ‘
关键词
高岭土 除铁 铁还原茵 碳 源
பைடு நூலகம்
中 图分类 号 ： Ｄ９ 文 献标 识 码 ： Ｔ ７ Ａ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｍ ｏ ａ ｆＩ ｏ ｒ ｍ ａ ｌｎ ｂ ｒ ｎ Ｒｅ ｃｎ ｃ ｅ ｉ Ｌ－ １ ｔ ｄ ｎ Ｒｅ ｖ ｌ ｎ ｆ ｏ Ｋ ｏ ｉ ｙ Ｉ ｏ － ｄｕ ｉ ｇ Ｂａ ｔ ｒ ａ Ｆ Ｈ ｏ ｒ
ａ ｉ ，ｅ ｅ ａ ｒ ， Ｈ ａ ｅ ｐ ｌ ｅ ｓ ， ｎ ｃ ｌ ｍ ｅ ｓｔ， ａｂ ｎ ｓ ｕ ｃ ｎ ｓｄ ｓ ｇ ， ｅ ｃｉｎ ｔ ｒ ｖ ｓ ｇ ｔｄ Ｔ ｅｒｓ ｌ ｈ ｗ ｄ ｓ ｍｅ ｔｍｐ ｒｔ ｅ ｐ ｖ ｌ ， ｕｐ ｄ ｎ ｉ ｉ ｏ ｕ ｕ ｄ ｎ ｉ ｃ ｒ ｏ ｏ ｒ ｅａ ｄ ｉ ｏ ａ ｅ ｒａ ｔ ｍｅｗｅｅｉ ｅ ｔ ａｅ ． ｈ ｕｔ ｓ ｏ ｅ ｔ ｕ ｕ ｙ ｔ ｙ ｔ ｏ ｉ ｎ ｉ ｅ ｓ ｔｅｏ ｔ ｍ ｏ ｄｔ ｎ ｔｅｔｍｐ ｒｔｒ ａ ５ ， Ｈ ｖ ｌｅｗａ ， ｕ ｐｄ ｎ ｉ ｓ １ ％， ｎ ｃ ｌｍ ｅ ｓｔ ａ ．ｍＬ ｇｃａ ， ｈ ｅ ｃｉｎ ｔ ｈ ｐｉ ｍｕ ｃ ｎ ｉ ｏ ： ｈ ｉ ｅ ｅ ａ ｅ ｗ ｓ３ ℃ ｐ ａｕ ｓ６ ｐ ｌ ｅ ｓｔ ｗａ ０ ｉ ｏ ｕ ｕ ｄ ｎ ｉ ｗ ｓＯ３ ／ ‘ ｙ ｔ ｅｒａ ｔ ｍｅ ｕ ｙ ｙ ｌ ｏ ｉ
一株铁2f硝酸盐还原菌分离、特性鉴定及其与铁氧化物作用
致谢首先，我要深深感谢恩师陈天虎教授，两年多的时间，在恩师点拨思路、讨论问题下，我渐渐了解了基本的实验方法和研究思路。
陈老师为人和善、严谨、博学、敬业，热衷科学研究，耐心培育学生，可为师之典范。
在我心目中，他永远是我最尊敬的老师。
恩师难觅，师恩难报！回首两年多的师生之情，只有满心的愧疚！感谢课题组其他可亲可敬的老师们，你们是我的第二导师。
特别是在王进、周跃飞、岳正波、陈冬等老师的指点下，我对自己所做的研究有了更直接和深入的了解。
他们的指导犹如春风，唤起我沉睡的思维，使我的研究变得鲜活起来。
感谢李云霞老师对一些实验器材的指导和帮助。
我的毕业与诸位老师的教导点拨密不可分。
感谢课题组王国刚、章红、何光亚、刘畅、王菊、鲍腾、孔殿超等已经毕业和正在读博的师兄师姐们的关心和帮助。
感谢我的同窗姚敦璠、谢芸芸、滕沙沙和杨燕等，我们相互扶持，共同努力，渡过了这一段紧凑而难忘的时光。
感谢正在读研的李碧、程素春、杨露露、韦玲、李明明、罗筱箫、李青、胡雪静等师弟师妹们的帮助和支持，和你们在一起我感到快乐和生机（人太多不能一一叙述，望谅解！）。
在此一并表示由衷的感谢！感谢我的父母、哥哥、姐姐和姐夫的关心和支持。
作为最普通的农民，虽然贫困，但是父母仍以自己勤劳的双手、顽强的意志和乐观的态度培育了一名大学生和两名硕士研究生。
他们不仅给予了我们健康的体魄，也教育了我们健康健全的人格，其过程可谓呕心沥血。
每每想到艰辛的过程，看着他们渐渐年长的身躯，不觉潸然泪下！最后感谢各位答辩组委老师的莅临和指导!谢谢那些给予过我帮助的人，谢谢大家！在今后的工作、学习中我将加倍努力，期望能够取得更多成果回报大家、回报社会！作者：汪国威2013年4月8日目录第1章绪论 (1)1.1 铁（氢）氧化物矿物来源及其环境效应 (1)1.2 铁还原菌与铁（氢）氧化物矿物相互作用及元素耦合 (2)1.3 铁还原菌与铁（氢）氧化物相互作用 (4)1.3.1 铁还原菌概述 (5)1.3.2 铁还原菌还原铁（氢）氧化物电子传递机制 (5)1.3.3 铁还原菌与铁（氢）氧化物作用影响因素 (6)1.3.4 铁还原菌还原铁（氢）氧化物国内外研究现状 (9)1.4 铁还原菌与铁（氢）氧化物矿物作用环境意义 (10)1.5 研究目的、意义及研究内容 (12)第2章铁还原菌分离、鉴定及功能测定 (14)2.1 实验材料、设备及方法 (14)2.1.1 实验仪器 (14)2.1.2 实验材料 (14)2.1.3 实验测试项目及方法 (15)2.2 实验设计及方法 (15)2.3 结果及讨论 (17)2.3.1 分离细菌形态、系统发育和生理生化特征 (17)2.3.2 菌株的生长温度、pH范围和耐氧能力 (18)2.3.3 硝酸盐还原活性 (19)2.3.4 菌株还原铁的活性 (20)2.3.5 铁和硝酸盐共存体系下菌株还原 (21)2.4 讨论 (21)2.5 小结 (26)第3章菌种生长、产氮气条件优化及动力学 (27)3.1 实验材料、设备及方法 (27)3.1.1 实验仪器 (27)3.1.2 实验材料 (27)3.1.3 测试项目及方法 (27)3.2 实验方法 (28)3.3 结果及讨论 (30)3.3.1 温度对微生物生长的影响 (30)3.3.2 pH对微生物生长的影响 (31)3.3.3 pH对还原硝酸盐产氮气的影响 (32)3.3.4 温度对还原硝酸盐产氮气的影响 (33)3.3.5 动力学模型参数 (33)3.4 讨论 (33)3.5 小结 (37)第4章铁还原菌表面性质及絮凝特性 (38)4.1 实验材料、设备及方法 (38)4.1.1 实验仪器 (38)4.1.2 实验材料 (38)4.1.3 测试项目和方法 (38)4.2 实验方法 (39)4.3 结果及讨论 (40)4.3.1 细菌干重和OD600关系 (40)4.3.2 不同时期培养液对絮凝效果的影响 (40)4.3.3 培养液中不同组分对絮凝性能的影响 (41)4.3.4 溶解型和结合型EPS基本成分浓度 (41)4.4 小结 (42)第5章铁还原菌与强磁性铁氧化物矿物作用 (44)5.1 实验材料、设备及方法 (44)5.1.1 实验仪器 (44)5.1.2 实验材料 (44)5.2 实验方法 (45)5.3 结果及讨论 (46)5.3.1 体系中磁化率的变化 (46)5.3.2 体系中矿物变化 (48)5.4 小结 (53)第6章结论和展望 (54)6.1 结论 (54)6.2 展望 (54)参考文献 (56)攻读硕士学位期间发表的论文 (68)插图清单图1-1 异化还原铁耦合碳循环过程示意图 (3)图1-2 希瓦氏菌和土杆菌还原Fe(III)代谢过程示意图 (7)图2-1 菌种形态图像 (18)图2-2 16S rRNA基因琼脂糖电泳图像 (18)图2-3 分离菌种系统发育树状图 (19)图2-4 硝酸根为电子受体转化过程 (20)图2-5 亚铁浓度变化及底物分析 (22)图2-6 Fe(III)和硝酸盐共存时转化过程 (23)图2-7 Fe(III)和硝酸盐共存时代谢路径分析 (24)图3-1 不同温度下Pseudomonas stutzeri CW的生长代谢 (31)图3-2 不同pH值下Pseudomonas stutzeri CW的生长代谢 (32)图3-3 不同pH值下产氮气过程 (34)图3-4 不同温度下产氮气过程 (34)图3-5 不同浓度硝酸盐产氮气过程 (35)图3-6 21.5 mM硝酸盐体系产氮气过程 (36)图4-1 Pseudomonas stutzeri CW 干重与OD600关系 (40)图4-2 不同时期培养液絮凝效果 (41)图4-3 培养液不同成分絮凝效果 (42)图4-4 溶解型及结合型EPS部分成分分析 (42)图5-1 不同条件下铁氧化物磁化率变化 (47)图5-2 两种矿物体系中矿物变化 (49)图5-3 磁铁矿体系矿物与微生物形貌变化 (51)图5-4 磁赤铁矿体系矿物和微生物形貌变化 (53)表格清单表2-1微生物的生理生化特征 (19)表3-1 动力学参数 (36)表5-1 实验设计 (45)第1章绪论1.1铁（氢）氧化物矿物来源及其环境效应1 铁（氢）氧化物来源作为主要的矿体代表，铁是地球上含量最多的元素，在地壳中平均浓度为5%。
好氧铁还原微生物的高效筛培的好处
好氧铁还原微生物的高效筛培的好处在当今社会，环境污染和能源危机等问题日益凸显，给人类的生存和发展带来了严重的挑战。
加强对微生物资源的开发与利用成为当前各国共同面临的课题。
而好氧铁还原微生物的高效筛培技术，正是一种非常重要并且有着广泛应用前景的技术。
本文将对好氧铁还原微生物的高效筛培的好处进行全面评估，并进行深入探讨。
好氧铁还原微生物是一类在含氧环境中能够使用铁离子作为电子受体进行呼吸过程的微生物，其主要代谢途径为铁还原。
在自然界中，这类微生物起着非常重要的地球化学作用，参与了铁元素的循环过程，同时也与地下水、土壤和沉积物中的有机、无机物质之间的相互作用有关。
据了解，好氧铁还原微生物也可以利用铁离子进行电荷转移，因此在环境修复和资源回收利用等方面也具有巨大潜力。
好氧铁还原微生物的高效筛培技术可以加速此类微生物的分离和培养。
现有的筛选方法主要采用基于铁矿物赋存微环境的培养基设计及微生物组学技术相结合的筛选方法，选择性地富集和分离这类微生物，从而能够更准确地获取目标微生物。
通过优化培养条件，如温度、pH值、培养基组成等，可以提高目标微生物的生长速率和产铁还原酶（铁还原过程中产生的酶）的活性，从而大大增加目标微生物对铁的还原速率和效率。
好氧铁还原微生物的高效筛培技术在污水处理和环境修复方面具有重要应用价值。
目前，传统的污水处理和环境修复方法往往存在能量消耗高、成本高、效果不理想等问题。
而利用好氧铁还原微生物高效筛培技术，可以利用其对铁和污染物质的还原代谢能力，实现对污水和环境中有机物质和重金属离子的高效去除和资源回收利用，从而实现污水处理和环境修复的“绿色”、“低成本”和“高效率”。
另外，好氧铁还原微生物的高效筛培技术也在生物电化学领域具有广泛应用前景。
据研究发现，好氧铁还原微生物可以利用铁离子进行电子传递，具有产电潜力。
将其应用于微生物燃料电池等生物电化学领域，可以实现有机废物直接转化为电能，这对于缓解能源危机和减少环境污染具有重要意义。
铁还原菌功能基因
铁还原菌是一种特殊的微生物，具有将三价铁离子还原为二价铁离子的能力。
这种能力是由其功能基因所赋予的。
为了更好地理解铁还原菌的这一特性，我们需要对它的功能基因进行深入的研究。
首先，铁还原菌的功能基因是一种特定的DNA序列，负责编码参与铁还原过程的酶和蛋白质。
这些蛋白质和酶在铁还原菌的生命活动中起着至关重要的作用，它们能够将环境中的三价铁离子还原为二价铁离子，从而为铁还原菌提供必要的生长养分。
其次，铁还原菌功能基因的研究对于环境保护和生物工程领域具有重要意义。
随着工业化的快速发展，大量的三价铁离子被排放到环境中，造成了严重的污染。
而铁还原菌及其功能基因，作为一种天然的净化力量，可以有效地去除环境中的三价铁离子，从而降低环境污染。
此外，通过研究铁还原菌功能基因，还可以开发出新型的生物工程技术，用于提高微生物的铁还原能力，进一步增强对三价铁离子的去除效果。
最后，铁还原菌功能基因的研究还有助于深入了解微生物的生命机制。
微生物世界是极其复杂和神秘的，而铁还原菌作为一种具有特殊生理功能的微生物，其生命机制的研究将有助于我们更深入地认识微生物世界。
综上所述，铁还原菌功能基因是一种重要的生物资源，对于环境保护、生物工程和微生物学研究都具有重要的意义。
随着科学技术的不断进步，我们相信铁还原菌功能基因的研究将会取得更多的突破和成果。
一种利用混合菌还原高岭土中三氧化二铁的方法[发明专利]
![一种利用混合菌还原高岭土中三氧化二铁的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/8ddb6149284ac850ac024201.png)
专利名称：一种利用混合菌还原高岭土中三氧化二铁的方法专利类型：发明专利
发明人：林玉满,崔晓辰,王仕超
申请号：CN201910180355.6
申请日：20190311
公开号：CN109796025A
公开日：
20190524
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于高岭土加工技术领域，特别涉及一种利用混合菌还原高岭土中三氧化二铁的方法；通过选用特定的废弃中药渣配合木薯渣作为培养基主要原料，培养特定的组合菌，制得组合菌菌液，利用组合菌菌液中培养至对数期，将高岭土中不溶的FeO还原成可溶的Fe；实验表明，本发明采用的培养基培养的细菌与高岭土反应，去除高岭土中FeO，FeO含量降低明显，从而明显提高了高岭土白度，本发明中，中药渣和木薯渣的组合不仅仅为培养基提供了碳源和氮源，中药渣和木薯渣中含有或通过反应产生促进铁还原菌还原铁反应的物质。
申请人：福建师范大学
地址：350000 福建省福州市闽侯大学城福建师范大学科技处
国籍：CN
代理机构：福州市博深专利事务所(普通合伙)
代理人：林志峥
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一株同时具有反硝化和铁还原功能的善变副球菌菌株、培养方法及其
专利名称：一株同时具有反硝化和铁还原功能的善变副球菌菌株、培养方法及其应用
专利类型：发明专利
发明人：张玉,董西洋,李艳梅,陈明翔,李宁,周集体
申请号：CN201210529569.8
申请日：20121210
公开号：CN103103147A
公开日：
20130515
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于环境生物技术领域，涉及一株同时具有反硝化和铁还原功能的善变副球菌菌株、培养方法及其应用。
该菌株为善变副球菌LYM，保藏号为CCTCC M2012182。
在废水脱氮处理中，该菌不仅可以在厌氧条件下通过硫自养反硝化实现同步脱氮脱硫，还能够通过厌氧异养反硝化和好氧反硝化实现硝酸盐或者亚硝酸盐的去除，成本较低，工艺简单，有较强的实用价值。
在废气脱硝治理中，采用该菌株不仅可以实现硫自养反硝化脱硝，而且可以在一个反应体系中实现络合脱硝吸收液中Fe(L)-NO和Fe(L)的同时异养还原，实现络合剂再生达到了连续脱硝的目的，能耗低、投资和运行费用少，无二次污染。
申请人：大连理工大学
地址：116024 辽宁省大连市凌工路2号
国籍：CN
代理机构：大连理工大学专利中心
代理人：梅洪玉
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一株铁还原菌的分离及其利用特性研究的开题报告
一株铁还原菌的分离及其利用特性研究的开题报告
一、选题背景
铁还原菌是一类在环境中广泛分布的铁氧化还原菌，广泛存在于水、土、沉积物等环境中，并且能够将Fe(III)还原为Fe(II)。
铁还原菌在地
球的生物地球化学循环中有着重要的作用。
在高田等人的研究中发现，
铁还原菌能够参与生物氧化还原反应，在饮用水的净化及采矿废水处理
方面具有广阔的应用前景。
因此，对铁还原菌的分离及其利用特性研究
有着重要的理论与应用价值。
二、研究目的
本研究旨在从环境样品中分离纯化铁还原菌，并研究其生长特性与
代谢特性，探讨其在饮用水净化与废水处理中的应用价值。
三、研究内容
（1）铁还原菌的筛选与分离：采用平板法与液体培养法筛选纯化铁还原菌，并通过形态学、生理生化特性及16S rRNA序列分析等手段确认其种属。
（2）铁还原菌的生长特性：研究铁还原菌生长的适宜环境条件、生长速率、生命周期等，探讨其在不同环境中的生长适应性。
（3）铁还原菌的代谢特性：研究铁还原菌对不同底物的代谢特性，探讨其在饮用水净化与废水处理中的应用前景。
四、研究意义
本研究可以为铁还原菌的筛选与分离提供一定的实验方法与技术支持，同时对铁还原菌的生长与代谢特性进行研究，为其在饮用水净化与
废水处理中的应用提供理论依据。
一株铁还原菌的分离及其碳源利用特性研究
一株铁还原菌的分离及其碳源利用特性研究童磊;李湘凌;吴纪南;袁峰;周涛发【摘要】文章探究从污水处理厂污泥中筛选的一株铁还原菌的生长特性,研究不同碳源对Fe(Ⅲ)还原的影响.结果表明:此株铁还原菌株适宜的生长条件为p H=7、温度为35℃ 、黑暗条件;碳源类型和浓度显著影响菌株的铁还原能力,其最适碳源浓度为1.5 mol/L,以蔗糖、葡萄糖、丙酮酸钠、乙酸钠、乳酸钠为碳源时,其Fe(Ⅲ)还原率依次降低,以蔗糖和葡萄糖为碳源时Fe(Ⅲ)还原率分别为81.0%和57.2%;Fe(Ⅲ)还原过程中脱氢酶活性与Fe(Ⅲ)还原率显著正相关,脱氢酶活性能在一定程度上反映Fe(Ⅲ)还原程度.%An iron-reducing bacteria strain was isolated from municipal sewage sludge .The characteristics of the bacteria strain and the influence of carbon sources on the Fe(Ⅲ) reduction were studied .The results showed that the strain grew best when pH value was 7 and the temperature was 35 ℃ under the darkness condition .The iron reduction ability of the bacteria strain was significantly influenced by the type and the con-centration of carbon source .The optimum concentration of the carbon source was 1.5 mol/L .When sucrose , glucose ,sodium pyruvate ,sodium acetate ,sodium lactate were serviced as carbon sources respectively ,Fe (Ⅲ) reduction rate of the strain reduced in turn .When sucrose and glucose were used as carbon sources ,Fe (Ⅲ) reduction rate of the strain was 81.0% and 57.2% respectively .There was a significant positive correla-tion between the dehydrogenase activity of the strain and Fe(Ⅲ) reduction rate .Dehydrogenase activity could reflect the Fe(Ⅲ) reduction degree .【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(039)004【总页数】7页(P536-542)【关键词】铁还原菌;碳源;脱氢酶活性【作者】童磊;李湘凌;吴纪南;袁峰;周涛发【作者单位】合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥 230009;合肥工业大学资源与环境工程学院,安徽合肥 230009【正文语种】中文【中图分类】X172异化铁还原是铁还原菌介导进行的Fe(Ⅲ)还原,该过程广泛地存在于自然界的厌氧环境[1]。
异化金属还原菌还原赤铁矿研究
异化金属还原菌还原赤铁矿研究冯雅丽;王李娟;李浩然;张茜;张士元;毕耜超【摘要】以实验室自制氢氧化铁为电子受体,醋酸钠为电子供体,从厌氧活性污泥中分离得到异化金属还原菌.将赤铁矿代替氢氧化铁作为电子受体对微生物进行驯化.通过单因素实验考察好氧、厌氧条件及pH、温度对反应过程的影响,并对反应机理进行研究.研究结果表明:赤铁矿颗粒逐渐由红色变深至棕黑色并具有磁性,分析表明异化金属还原菌可将赤铁矿中的Fe(Ⅲ)还原成Fe(Ⅱ),但反应不完全.反应生成的棕黑色颗粒物质主要成分为Fe3O4与Fe2O3的混合物；厌氧条件优于好氧条件,在温度为30℃,振荡速度为160 r/min,接种量为10％,pH为5.0,赤铁矿加入量为1.0 g/L的条件下,20 d后,Fe(Ⅱ)的浓度可达1.87 mmol/L,赤铁矿中的部分Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),在矿物颗粒表面沉积并与其结合反应生成磁铁矿(Fe3O4),增强了原矿的磁性.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(044)005【总页数】6页(P1754-1759)【关键词】赤铁矿;异化金属还原菌;异化还原;磁化【作者】冯雅丽;王李娟;李浩然;张茜;张士元;毕耜超【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京,100190;中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京,100190;北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京,100190;北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京,100190;北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083;中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京,100190【正文语种】中文【中图分类】TD921;Q939.97铁氧化物是地球上分布最广的物质成分之一，而赤铁矿是公认的难选矿物。
高氯酸提取土壤中形态铁及其直接测定的研究
高氯酸提取土壤中形态铁及其直接测定的研究
高氯酸提取土壤中形态铁及其直接测定的研究
利用1 mol/L高氯酸提取果园土壤中的Fe(Ⅱ),建立了在1 mol/L 高氯酸体系下,Fe(Ⅱ)与邻菲口罗啉显色反应(ε510＝1.1×104L/(mol·cm)的分光光度法.具有快速、灵敏、提取与测定体系一致的优点.吸光度与浓度在0.063～8.0μg/mL范围内具有良好的线性,检出限为29 ng/mL,相对标准偏差≤2.11%,平均回收率为97.5%.该法用于测定土壤中形态铁的提取与测定,均获得满意结果.
作者：孟哲吴远远刘荣琴张冬亭 MENG Zhe WU Yuan-yuan LIU Rong-qin ZHANG Dong-ting 作者单位：孟哲,吴远远,张冬亭,MENG Zhe,WU Yuan-yuan,ZHANG Dong-ting(河北邢台学院生化系)
刘荣琴,LIU Rong-qin(邢台市产品质量监督检验所,河北,邢台,054001)
刊名：化学世界 PKU 英文刊名： CHEMICAL WORLD 年，卷(期)： 2008 49(9) 分类号： O655.6 关键词：土壤铁邻菲口罗啉高氯酸形态分析。
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高 岭土培养 基 ：高岭土 １ ０ ０ ｇ 、葡萄糖 １ ０ ｇ 、酵母 膏ｌ ｇ 、蒸馏水 １ ０ ０ ０ ｍＬ，ｐ Ｈ值 自然 。 ２ ． １ ． ４ 主 要仪 器
限公司） ；台式离心机（ Ｔ Ｄ Ｌ 一 ４ ０ Ｂ － Ｉ Ｉ 型 ，上海安亭科学
仪器厂 ） ；冷冻高速离心机（ Ｃ Ｓ 一１ ５ Ｒ型 ，Ｂ ｅ ｃ ｋ ｍａ ｎ ） ；
中难溶 氧化铁 有一 定的溶 解作 用 ，达 到 了增 白 目 的 ；铁还 原菌能 使高岭 土 中三价 铁（ Ｆ ｅ ： Ｏ ） 还原成 易 溶 于水的二价铁 离子而 除去隅 。微生物法具 有成本 低 、能耗少 、环境污染程度 轻等显著特点 ，但其工业
（ ２ ） 菌株 的１ ６ Ｓ ｒ Ｄ ＮＡ分 子鉴定 。 基 因组Ｄ ＮＡ提取 及ＰＣ Ｒ扩 增操作按试 剂盒使 用 说 明书进行 ，试 剂盒产 品编号 Ｎ Ｅ Ｐ ０ ２ １ —１ 。
葡萄糖５ ０ ｇ 、琼脂２ ０ ｇ 、蒸馏水 １ ０ ０ ０ ｍＬ ，调节培养基
ｐ Ｈ值为 ７ ． ０ 。
化瓶 颈在于反应速度较慢 ，处理周 期较 长。随着高岭
智 能 白度测定 仪（ ＷＳ Ｂ — ＶＩ 型 ，杭州大 吉光 电仪器有
限公公 司） 。
２ ． ２ 方法 ２ ． ２ ． １ 富集 培养
土矿的不 断开 采，优质资源 日益减少 。因此，开展高 岭土微生物 除铁增 白研究 ，可使原本开采价值不高的
２ ０ １ ５ 年第１ 期
中国非 金属矿 工业导刊 （ ４ ） 高岭 土培养基 。
总第 １ １ ４ 期
氧化漂 白法 、酸浸漂 白法 、还原漂 白法 、氧化一还 原
联合法等 ，其 中以还原漂 白法应用最为普遍。高岭土 中铁杂质多为难溶于水 的三价铁 ，一般采用在 还原剂 的作用下还原漂 白法去 除 ；高温煅烧是除碳增 白的最
（ ３ ） Ｌ Ｂ 培 养基 。 Ｌ Ｂ 培养基 ：蛋 白胨 １ ０ ｇ 、牛 肉膏５ ｇ 、Ｎａ Ｃ １ ５ ｇ 、 蒸馏水 １ ０ ０ ０ ｍＬ，调 节培养基ｐ Ｈ值为７ ． ０ ，１ ２ １ ℃灭
厌氧环境 。
铁的能力 ，选择一株 除铁能力较强的菌株用于 菌种鉴
定。 ２ ． ２ ． ３ 菌株 鉴 定
（ １ ） 形态特 征和生理 生化特征 。 参照 伯杰 氏细菌鉴定手册 》 圳 和 常见 细菌 系 统鉴定手册 对分离纯化后的的铁还 原菌进行 形态
特征和 生理 生化特征鉴 定。
２ ． １ 材料 ２ ． １ ． １ 分离 样 品 采 自福建矿 山（ 高岭土矿 和锰矿 ） 。 ２ ． １ ． ２ 高岭 土
由龙岩 高岭 土公司提供 ，Ｆ ｅ ： Ｏ 含量 为０ ． ８ ９ ％，
含三价 铁为０ ． ６ ２ ３ ％。 ２ ． １ ． ３ 培养 基 （ １ ） Ｐ Ｔ ＹＧ 上层 固体培养 基 。 １ ％ Ｐ ＴＹＧ 的上层 固体培养基 ：蛋 白胨０ ． １ ０ ｇ 、酵
高铁低 品位高岭土矿得 以开采 ，实现矿产 资源 的可持
称 取 样 品１ ０ ｇ 于２ ５ ０ ｍＬ 三 角瓶 中，加入 １ ｇ 葡 萄 糖 ，１ ０ ０ ｍＬ 水 ，于３ ０ ￣ Ｃ 静 置富集培养至高岭土 由红色
变为 白色 。取 ５ ｍＬ 培 养 液 接种 于 Ｌ Ｂ 培 养基 中 ，于 ３ ０ ￣ Ｃ 静 置培养 １ ｄ ，作 为接种 液 。将 此接种 液接入 装
原菌混合菌液各 ｌ ｍＬ，涂布于柠檬 酸铁 固体培养基平
板上 ，覆盖一层Ｐ Ｔ ＹＧ 上层培养基 ，于３ ０ ￣ Ｃ 培养 ，３ ｄ 后观察微生物 生长情 况和菌落形态 。挑取不同形态 的 菌落接 种至Ｌ Ｂ 培养 基斜面 ，分别测 定其使高 岭土除
母膏０ ． １ ０ ｇ 、蔗糖 ０ ． １ ０ ｇ 、Ｍｇ Ｓ Ｏ ４ ・ ７ Ｈ２ Ｏ ０ ． ６ ０ ｇ 、无 水Ｃ ａ Ｃ １ ２ ０ ． ２ ５ ｇ 、琼￣ ‘ ｎ ２ ０ ｇ 、蒸 馏水 １ ０ ０ ０ ｍＬ，调节培 养基ｐ Ｈ值为７ ． ０ 。上层Ｐ ＴＹ Ｇ固体培养基 ，用于营造
续发展 。
２ 材料 与方法
有高岭土培养基瓶 中，再通氮气去除瓶 中氧气 ，加盖 密封 ，３ ０ ￣ Ｃ暗光厌氧培养至高岭土 由红色变为 白色 ， 进行铁还原菌选择性培养 ，如此重复多 次 ，淘汰非还 原性 细菌 ，最 终获得纯度较高的铁还原菌混合菌液 。
２ ． ２ ． ２铁 还 原菌 的分离 纯化 采用稀释 涂布法 ，即分别取不 同稀释度上述铁还
菌可氧化高岭土体系 中的黄铁 ＂ ，从而提高高岭土 白度 ；黑曲霉菌产生的有机酸（ 主要是草酸） 对高 岭土
１ ０ ＡＤ型 ，Ｏｌ ｙ ｍｐ ｕ ｓ ） ；恒 温摇床 （ ＨＱ ４ ５ 型 ，武汉科学 仪器厂） ；灭菌消毒器 （ Ｃ Ｒ ＤＸ－ ２ ８ ０ 型 ，上海 电安医疗
器械 厂） ；分光光 度计（ ７ ２ ３ 型 ，上海 精密科 学仪器有
（ ２ ） Ｐ Ｔ ＹＧ下层选 择性 固体培养基 。 柠檬 酸铁 下层 培 养 基 ：柠 檬 酸 铁 铵 ０． １ ０ ｇ、
ＮＨ４ Ｃｌ １ ． ０ ０ ｇ、无水 Ｃ ａ Ｃ １ ２ ０ ． ２ ５ ｇ、Ｍｇ Ｓ Ｏ ４ ・ ７ Ｈ２ Ｏ
３． ００ ｇ、 Ｋ２ ＨＰＯ４‘ ３ Ｈ２ Ｏ ３． ６ ０ ｇ、 Ｋ Ｈ２ ＰＯ４ ６． ２ ５ ｇ、
洁净工作 台（ Ｓ Ｗ— ＧＦ 一１ Ｆ 型 ，上海 博讯实业有 限
公 司医疗设备 厂） ；生化培养箱（ Ｓ Ｐ Ｘ 一 ２ ５ ０ ８ 一 Ｚ 型 ，上
海博迅实业有 限公司 医疗设备厂） ；光学显微镜（ Ｐ Ｍ～
广泛的关注。 目前高 岭土除铁微生物主要有氧化亚铁 硫杆菌 、黑 曲霉菌、异养铁还原菌等 。氧化亚铁硫杆