含硅水铁矿对没食子酸和铜绿假单胞菌还原地下水中Cr(Ⅵ)动力学影响

摘要

多酚和铜绿假单胞菌是还原和固定Cr(Ⅵ)常用的不易产生二次污染的修复剂。这一过程的动力学受各种环境因素的控制，但这些因素对Cr(Ⅵ)修复转化的影响尚不清楚。本研究聚焦于在地下水环境中其表面受硅离子掺杂与改造的水铁矿颗粒，对多酚和细菌还原Cr(Ⅵ)的动力学影响。通过构建不同还原六价铬体系(包括二元、三元、四元)的室内对比批实验，探究水铁矿表面的硅离子掺杂程度对该过程的作用。三元体系(含硅水铁矿-多酚或细菌-Cr(Ⅵ))显示，多酚与Cr(Ⅵ)的快速络合还原显著提升了初期去除效率(最高可达87%),但后期依赖含硅水铁矿的持续吸附能力；细菌通过分泌胞外代谢产物(EPS)促进Cr(Ⅵ)的还原与稳定化，降低了硅掺杂影响水铁矿对Cr(Ⅵ)吸附的敏感性。四元体系(含硅水铁矿-多酚-细菌-Cr(Ⅵ))中，多酚-细菌协同抵消部分硅掺杂的抑制作用，维持更高Cr(Ⅵ)去除效率，多酚发生降解或被氧化，含硅水铁矿为细菌提供栖息环境。

关键词

含硅水铁矿 / 地下水修复 / 六价铬 / 多酚和细菌