电驱动下的环境污染物厌氧生物转化—电子转移原理和应用实例

作     者：冯春华 谢道海 庞韵梦 韩涛 韦朝海 

作者机构：华南理工大学工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点室污染控制与生态修复广东省普通高等学校重点实验室环境科学与能源学院广东广州510006 

出 版 物：《电化学》 (Journal of Electrochemistry)

年 卷 期：2013年第19卷第5期

页      面：444-453页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.21177042 No.21037001) 广东省自然科学基金项目(No.S2011010002231) 华南理工大学中央高校基本业务经费(No.2012ZZ0048)资助 

主　　题：微生物电化学反应器 厌氧生物还原 环境污染物 生物阴极 电驱动 

摘      要：厌氧环境下一些微生物能够接受来自于电极的电子并将电子传递至环境污染物,这使得电驱动下生物还原技术在可持续性废水处理以及生物修复方面受到越来越多关注.此体系中,阴极电子传递被认为是影响环境污染物厌氧转化可行性和效率的制约因素.文中首先评述可能的电子传递原理,包括水解氢气介导的间接电子传递、人工合成电子穿梭体或者细菌分泌电子穿梭体介导的间接电子传递、以及电极与细菌之间的直接电子传递等途径.相比间接电子传递,直接电子传递避免了将电子传递给没有起作用的介体及没有和电极接触的浮游微生物,因而更加节能.另外,列举了自养反硝化、生物还原脱氯、重金属生物还原、CO2生物还原以及硫酸盐生物还原等应用实例.最后,提出了此领域研究发展亟需解决的两个重要问题,包括阴极生物膜的培养以及电子从电极转至微生物内在机理的解析.