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铁氧化物-微生物界面电子传递的分子机制研究进展 被引量:16
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作者 刘娟 李晓旭 +1 位作者 刘枫 张逸潇 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期39-47,159,共9页
在地表环境中,铁氧化物矿物可以作为微生物胞外呼吸的终端电子受体/供体、电子储存介质或种间电子传递介质促进环境微生物的新陈代谢。本文介绍了矿物-微生物直接界面电子转移方式中,铁氧化物矿物与组成微生物跨膜电子传输链的细胞色素... 在地表环境中,铁氧化物矿物可以作为微生物胞外呼吸的终端电子受体/供体、电子储存介质或种间电子传递介质促进环境微生物的新陈代谢。本文介绍了矿物-微生物直接界面电子转移方式中,铁氧化物矿物与组成微生物跨膜电子传输链的细胞色素蛋白之间的氧化-还原反应机制及其影响因素,从分子水平刻画了微生物利用矿物进行胞外呼吸的过程,有助于深入理解微生物驱动的矿物转化和元素地球化学循环。 展开更多
关键词 矿物-微生物相互作用 铁氧化物矿物 胞外电子传递 细胞色素蛋白
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纳米矿物及其环境效应 被引量:9
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作者 刘娟 盛安旭 +3 位作者 刘枫 李晓旭 琚宜文 刘国恒 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1450-1463,共14页
纳米矿物作为连接原子/分子和块体矿物材料的桥梁,在建立矿物微观反应机制和宏观现象的研究中具有重要的意义.随着纳米地质学的迅速发展,纳米矿物在地表环境中的分布、存在形式及其反应活性引起了越来越多关注.综述了天然环境中常见的... 纳米矿物作为连接原子/分子和块体矿物材料的桥梁,在建立矿物微观反应机制和宏观现象的研究中具有重要的意义.随着纳米地质学的迅速发展,纳米矿物在地表环境中的分布、存在形式及其反应活性引起了越来越多关注.综述了天然环境中常见的纳米矿物的成因、存在方式、特殊的尺寸效应、团聚行为、生物/非生物界面反应的分子机制,及其对地表环境和元素生物地球化学循环的影响;着重介绍了具有重要环境意义的纳米矿物与其对应的大尺寸矿物颗粒在吸附行为、溶解速率、团聚状态、催化活性、界面电子传递效率等方面的差异.对于纳米矿物与其对应的宏观矿物晶体之间差异的研究,有助于全面认识矿物对各种地质过程的作用,对于推动地球科学向更加微观和深入的方向发展具有极其重要的意义. 展开更多
关键词 纳米矿物 界面反应 矿物-微生物相互作用 矿物-污染物相互作用 环境效应 矿物学
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铀元素微生物地球化学循环研究进展
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作者 夏庆银 刘龙成 牛玉清 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2024年第5期483-488,共6页
铀元素是地球上广泛分布的放射性重金属元素之一,其地球化学循环过程受到多种微生物的调控。重点综述了微生物在铀元素形态转化过程中的作用机制,包括还原固定、非还原固定、氧化迁移及非氧化迁移。通过自然环境中铀元素-微生物之间相... 铀元素是地球上广泛分布的放射性重金属元素之一,其地球化学循环过程受到多种微生物的调控。重点综述了微生物在铀元素形态转化过程中的作用机制,包括还原固定、非还原固定、氧化迁移及非氧化迁移。通过自然环境中铀元素-微生物之间相互作用的探讨,分析了铀元素的迁移、转化和富集机制,从而为铀矿资源勘探开发、放射性含铀废料安全处置及重金属铀污染防治修复提供指导性意见。 展开更多
关键词 铀元素 微生物 生物地球化学循环 矿物-微生物相互作用 氧化还原反应
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不同比例黄铁矿对嗜酸微生物-辉锑矿相互作用的影响研究
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作者 王艺蓉 陈璐 +5 位作者 刘红昌 周雨行 聂珍媛 陈宇新 陈豪 夏金兰 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期21-33,共13页
针对辉锑矿(Sb_2S_3)的嗜酸微生物溶解过程,研究不同比例黄铁矿(FeS_2)对嗜酸微生物-辉锑矿相互作用的影响。结果表明,微生物群落门水平丰度最高的为变形菌门(Proteobacteria),是主要的锑耐受菌;属水平丰度最高的为嗜酸硫杆菌属(Acidith... 针对辉锑矿(Sb_2S_3)的嗜酸微生物溶解过程,研究不同比例黄铁矿(FeS_2)对嗜酸微生物-辉锑矿相互作用的影响。结果表明,微生物群落门水平丰度最高的为变形菌门(Proteobacteria),是主要的锑耐受菌;属水平丰度最高的为嗜酸硫杆菌属(Acidithiobacillus),是酸性矿山环境的代表性优势属。SEM-EDS结果表明,微生物作用体系中,Sb_2S_3∶FeS_2为1∶1和1∶2时,矿物残渣表面发现较多腐蚀坑及细微颗粒,且Sb_2S_3∶FeS_2为1∶1时矿物界面反应更强。XRD和XPS结果表明,FeS_2促进了嗜酸微生物对Sb_2S_3的氧化分解及硫的氧化。Tafel极化曲线和交流阻抗结果表明,Sb_2S_3∶FeS_2为1∶1时微生物作用体系腐蚀电流密度最大,电荷转移阻抗最小。结果对理解锑矿区锑的迁移转化和环境归趋,进一步促进锑污染治理技术的发展具有重要意义。 展开更多
关键词 辉锑矿 黄铁矿 嗜酸微生物 矿物-微生物相互作用 微生物群落
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α-氧化铝–细菌二元复合胶体对锑的吸附研究 被引量:3
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作者 杜辉辉 陶洁 +3 位作者 聂宁 雷鸣 杨蕊嘉 铁柏清 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期704-711,共8页
锑(Sb)在土壤胶体微界面的吸附解吸深刻影响其迁移、转化和归趋。土壤矿物、有机物、微生物等胶体组分多结合在一起,形成复杂的矿物–有机复合体。目前,锑在单一土壤组分上的吸附研究颇多,但较少有学者关注锑在土壤矿物–有机复合胶体... 锑(Sb)在土壤胶体微界面的吸附解吸深刻影响其迁移、转化和归趋。土壤矿物、有机物、微生物等胶体组分多结合在一起,形成复杂的矿物–有机复合体。目前,锑在单一土壤组分上的吸附研究颇多,但较少有学者关注锑在土壤矿物–有机复合胶体界面的吸附过程和机制。通过宏观吸附以及光谱学技术探究锑在典型铝氧化物–细菌复合胶体上的吸附行为,结果表明:α-Al_(2)O_(3)纳米级颗粒覆盖在蜡状芽孢杆菌表面,形成一层不完整的"矿物膜"。朗格缪尔(Langmuir)模型可以很好地拟合Sb(Ⅴ,Ⅲ)的等温吸附数据(R^(2)>0.98);α-Al_(2)O_(3)对Sb的吸附量远大于细菌;Sb在Al_(2)O_(3)–细菌复合胶体上的吸附不符合"组分相加"原则,存在显著的促进效应。扫描电镜-能谱分析显示Sb主要结合在复合胶体的矿物组分上。X-射线光电子能谱结果表明铝羟基、羧基和氨基参与了Sb的吸附,且细菌会抑制Sb(Ⅲ)在α-Al_(2)O_(3)表面的氧化。本研究证实,细菌不仅影响锑在矿物界面的吸附量,还影响其氧化还原反应,因此,在预测锑在土壤中的形态转化、迁移和归趋时必须考虑矿物–微生物相互作用。 展开更多
关键词 土壤胶体 矿物–微生物互作 吸附 氧化还原
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颗石藻矿化作用的矿物学特征与地球环境指示意义
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作者 孙仕勇 郭鹏云 +1 位作者 邹翔 林森 《环境科学前沿(中英文版)》 2016年第1期28-31,共4页
颗石藻是一类广泛分布于现代海洋的超微型浮游单细胞植物,经生物矿化作用形成的颗石粒在古海洋学研究中具有重要意义。颗石藻矿化作用对地球环境指示作用的思路是针对颗石藻矿化作用及其环境属性的复杂性,以同步辐射化学成分及精细结构... 颗石藻是一类广泛分布于现代海洋的超微型浮游单细胞植物,经生物矿化作用形成的颗石粒在古海洋学研究中具有重要意义。颗石藻矿化作用对地球环境指示作用的思路是针对颗石藻矿化作用及其环境属性的复杂性,以同步辐射化学成分及精细结构的空间分布、显微形态、主微量元素成分、结构、谱学、碳氧稳定同位素等矿物学方法和生理生化表征技术,获取颗石藻矿化作用形成颗石的精细矿物标型特征和响应环境变化的环境标型特征以及相互之间内在联系,揭示颗石藻矿化作用的微观环境耦合调控机制,建立利用颗石藻指示海洋环境变化的量化指标,应用于预测颗石藻应对未来海洋与气候变化的适应机制和反演古海洋与古气候的研究。本文对颗石藻的矿化作用与地球环境指示意义做了深入探讨,对未来研究方向做了展望。 展开更多
关键词 生物矿化作用 颗石藻 矿物-微生物交互作用 环境指示意义 地球生物学
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