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氯代有机物是重要的化工原料、中间体和有机溶剂,广泛应用于化工、医药、农药、制革等行业。由于生产过程中的不恰当处理及泄漏,使其成为了普遍的地下水有机污染物,在许多工业废弃物场地都有检测出,严重危及人类健康与生态安全。该类污染物化学性质稳定、具有“三致效应”(致癌、致畸、致突变)和遗传毒性,是美国EPA、欧盟及我国优先控制的持久性有毒污染物(PTS)。近年来,零价铁(ZVI)还原技术作为一种环境污染治理和控制的新技术,已被证实对氯代有机污染物具有还原脱氯与降解的活性。但在实际应用中,随着时间的推移零价铁表面容易产生金属氧化层,导致反应活性受到抑制而出现钝化问题。 本实验分别以海绵铁与纳米零价铁为研究对象,首先用目标污染物三氯乙烯与其反应,使它们的反应活性丧失,然后耦合铁还原菌与钝化的零价铁反应,探究生物除钝化的可能性。研究结果表明:海绵铁与纳米零价铁对三氯乙烯均有较好的去除效果,直到钝化产生,不同的表面形貌及粒径也导致它们的钝化产物具有明显的差异。海绵铁腐蚀产物为绿锈,而纳米零价铁的腐蚀产物则以纤铁矿(γ-FeOOH)为主。在铁还原菌与钝化后的零价铁协同降解三氯乙烯的组合中,铁还原菌与钝化海绵铁这一组合相比较其他组表现出了更强的协同作用效果,这与SEM技术中观测到的较好的细菌-矿物结合情况有关,也与在铁还原菌的去钝化作用下,更多的活性零价铁从钝化层内暴露出来相关。透析袋实验表明铁还原菌Shewanella putrefaciens可以利用直接与间接机制进行铁还原,螯合剂的加入对铁还原过程有十分明显的促进作用,但是不同的金属螯合剂促进铁还原的机理有所不同。最终,提出了铁还原菌与钝化零价铁耦合机制。