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偶氮染料废水通常在厌氧条件下采用生物法实现偶氮染料的还原,然而偶氮染料厌氧脱色过程较为缓慢,脱色速率有待提高。异化金属还原菌中金属还原地杆菌Geobacter metallireducens对有机污染物、重金属及放射性金属的生物降解及修复方面研究较多,其对偶氮染料的还原研究未见报道。醌类物质作为腐殖质的模拟物或替代物,能够作为氧化还原介体在污染物的生物降解和转化过程中起促进作用。但至今为止,腐殖质类物质介导G. metallireducens还原偶氮染料的研究未见报道。针对上述问题,本论文对G.metallireducens对偶氮染料的直接生物还原能力及腐殖质类物质介导还原能力展开研究。研究发现结构不同的偶氮染料的脱色效果不同；不同有机物作为碳源能够使Acidred27(AR27)实现不同程度的脱色；AR27的脱色速率随着乙酸钠浓度(0-5mM)、染料浓度(25-400μM)、生物量(7.5-45mg L-1)的增加而提高：并且发现针铁矿对AR27的脱色速率产生竞争性抑制；采用高效液相色谱对acid orange52的还原中间产物进行定性分析,验证了偶氮染料的还原方式。腐殖质类物质介导G. metallireducens脱色AR27研究中发现不同种醌对AR27的脱色反应作用不同,其中蒽醌-2,6-二磺酸钠(AQDS)、蒽醌-2-磺酸钠(AQS)、2-羟基-1,4-萘醌(LQ)可以显著促进脱色反应,蒽醌-2-羧酸(AQC)的促进作用不明显,5-羟基-1,4-萘醌(JQ)、5,8-二羟基-1,4-萘醌(DHNQ)两种醌均对脱色反应起抑制作用。G. metallireducens对AR27的脱色速率随着AQDS浓度(0-10μM)的增加而增加。当腐殖酸(HA)浓度为0-50mg DOC L-1时,G. metallireducens对AR27初始阶段的脱色速率同HA浓度旱线性关系。当HA浓度增加至100mgDOCL-1时,脱色速率无明显增加。AQDS对AR27的介导还原速率会随着生物量(7.5-45mgL-1)、染料浓度(50-400μM)的增加而提高。AQDS介导还原作用能够使结构比较简单的偶氮染料AR27、AR73、A052的脱色效率分别提高2.9,1.3,2.0倍,应用于结构复杂的偶氮染料DB71、RR120脱色效果无明显提高。从动力学角度分析发现,AR27的直接生物还原速率及AQDS介导G. metallireducens还原AR27的速率分别与底物浓度(一定范围内)的关系服从米氏动力学。实验中AR27的直接生物还原中米氏动力学常数分别为Km=186.9μM.Vmax=0.65μmol mg protein-1h-1; AQDS介导生物还原AR27反应中米氏动力学常数分别为Km=118.65μM,Vmax=1.325μmol mg protein-1h-1。AQDS介导还原AR27反应过程中V’max增加为原来的2倍,K’m有所下降,进一步说明了AQDS对AR27还原的促进作用。