微生物铁还原作用对蒙脱石保存有机物的影响以硫酸盐还原菌为例.pdf

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1、矿物岩石地球化学通报·主题约稿·BulletinofMineralogy，PetrologyandGeochemistryVo1．33NO．6．NOV．，2O14微生物铁还原作用对蒙脱石保存有机物的影响：以硫酸盐还原茵为例于天，汪丹，董海良卜，曾强1．中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室，北京1000832．中国地质大学(北京)水资源与环境学院，北京100083摘要：本文研究了微生物的铁还原作用对黏土矿物有机质保存的影响。将一种有机化合物(十二氨基十二酸)插层到一种富铁的蒙脱石(绿脱石)中，利用硫酸盐还原菌(Desulfovibriovulgari

2、s)分别对插层前后的绿脱石进行作用，以研究该菌对绿脱石结构中Fe”的还原作用以及层间有机物的影响。结果发现，①Desulfovibriovulgaris能够还原这2种绿脱石结构中的Fe”，且电子穿梭体AQDS(蒽醌一2，6一二磺酸)能够增强还原速率和程度；②硫酸盐的存在能够增加还原速率和程度，表明还原过程中生成的硫化物与绿脱石结构中的Fe”发生了化学还原作用；③通过x射线衍射、红外光谱、总有机碳分析表明，还原后的绿脱石，其结构层内仍有大量有机物，具有一定的稳定性和保存层间有机质的能力。关键词：黏土矿物；微生物还原；有机物；硫酸盐还原菌中图分类号：P578文献标志码

3、：A文章编号：10072802(2014)06079007doi：10．3969／j．issn．1007—2802．2014．06．006EffectsofMicrobialIronReductionbyASulfate-ReducingBacteriumonthePreservationofOrganicMatterinNontroniteYUTian～，WANGDan，DONGHai—liangn，ZENGQiang1．StateKeyLaboratoryofBiogeologyEnvironmentalGeology，ChinaUniversity0_，Ge

4、osciences(Beijing)，Beijing100083，China；2．SchoolofWaterResourcesandEnvironment，ChinaUniversityofGeosciences(Beijing)，Beijing100083，ChinaAbstract：Claymineralshaveabilitytoadsorborganicmatterduetotheirlayeredstructuresandlargesurfacearea．However．theroleofmicrobialreductionofstructuralFe(

5、III)inclaymineralsinorganicmatterpreservationremainsunclear．Inthisstudy，westudiedtheeffectofmicrobialironreductionontheorganicmatterpreservationinanirOD—richclaymineralnontronite．Wefirstintercalatedanorganiccompound(12一Aminolauricacid，AIA)intotheinterlayerofaniron—richsmectite(nontron

6、ite)，andthenused3sulfate—reducingbacteriumDesulfovibriovulgaristoreducestructuralFe(III)intheALA—intercalatednontronite(ALANAU一2)．Ourresultsdemonstratedthat：1．DesulfovibriovulgariswasabletoreducestructuralFe(III)inNAu～2andAIA—NAu一2，andAQDSen—hancedthereductionrateandthereductionextent

7、．2．Thepresenceofsulfateincreasedthereductionrateandex—tent，suggestingthatsulfideproducedduringsulfatereductionabiticallyreducedstructuralFe(1idinNAu2andAIA—NAu一2．3．TheresultsofX—raydiffraction，Fouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)，andtotalor—ganiccarbon(TOC)confirmedthatalargeamo

8、untof