铁还原菌在水资源再生与能源转化领域的研究进展

• 作者: 崔志成 付亮 赵琦 周丹丹
• 来源期刊: 微生物学报
• 关键词: 铁还原菌 生物修复 污水资源化 微生物电化学技术 电子传递
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 综述|REVIEWS
• 页码范围: 2219-2235
• 页数: 17页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20200565

摘要

铁还原菌是一种典型的异化金属还原菌,广泛分布于海洋沉积物、陆地深地层等自然环境,该类细菌可以将铁氧化物中的Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),在铁、碳的生物地球化学铁循环中发挥重要作用.铁还原菌的末端电子不局限于Fe(Ⅲ),还可以是其他高价金属、有机污染物,可用于土壤、地下水的污染修复和毒性削减.在微生物电化学系统中,铁还原菌氧化有机物产生的电子直接传递给电极,可以产生电能.基于这种独特的胞外电子传递方式,衍生出了微生物燃料电池、微生物电解池、微生物脱盐电池、微生物燃料电池耦合芬顿反应以及光催化微生物燃料电池,常用于微生物发电、生物传感器、生物制氢、定向发酵、海水淡化、生物脱盐和污染物分解矿化.本文从异化铁还原菌的代谢机制、微生态作用、环境修复、水资源再生与能源转化四个方面,综述了铁还原菌的作用原理及国内外研究现状,分析论述了目前亟需解决的关键问题和未来的研究方向,以期为铁还原菌的基础理论研究和应用技术研发提供参考.