机构名称：
¥ 14.0
-) 是一种可溶性阴离子，自然界中浓度较低，但作为固体弹药中广泛使用的氧化剂，由于 1997 年之前对该化合物的处置不受管制，它已成为全美地下水的重要污染物。高氯酸盐是甲状腺碘吸收的竞争性抑制剂，摄入高氯酸盐会导致甲状腺激素分泌减少，这对胎儿和新生儿的正常发育尤其令人担忧。最近的报告记录了乳制品和人类母乳中的高氯酸盐，表明其已上升到食物链的顶端。目前对这种化合物的修复通常涉及离子交换技术，虽然这种方法很有效，但只是将处理过的水中的高氯酸盐浓缩到盐水溶液中。相反，许多微生物能够呼吸高氯酸盐，将其转化为无害的氯化物。因此，生物修复被认为是去除和降解污染物的最有效方法，并且已经开发出许多策略来利用这些异化高氯酸盐还原菌 (DPRB)。传统的生物修复策略是基于使用廉价且容易获得的有机电子供体（如乙醇和醋酸盐）刺激 DPRB。虽然这些化合物可以有效地刺激高氯酸盐还原，但它们也会刺激微生物的大量生长，包括 DPRB 和非目标生物。生物的过度生长会导致生物污垢，这会导致处理失败，并刺激不必要的代谢，如铁和硫酸盐还原，从而产生有毒和恶臭的化合物。此外，添加不稳定的有机物会对生物修复方案产生较差的反馈控制，在饮用水处理的情况下，可能会导致下游消毒副产物 (DBP)。为了解决这些问题，研究了一种用于刺激 DPRB 的电化学系统。已经开发了各种电化学系统来刺激微生物代谢（第 1 章），但没有一种应用于高氯酸盐还原。该系统之所以具有吸引力，是因为它能够为微生物提供还原当量，用于还原高氯酸盐，而无需添加会刺激生长的碳。此外，改变可用电位和电流的能力提供了更严格的反馈控制和高氯酸盐的热力学靶向的可能性，但不会提供更多的电负性电子受体。研究了利用阴极电极作为高氯酸盐还原电子供体的实验（第 2 章）。在生物电反应器 (BER) 的阴极室中，利用蒽醌-2,6-二磺酸盐 (AQDS) 作为电子穿梭机对先前分离的 DPRB 的纯培养物进行测试。这些实验作为概念验证，并证明微生物可以成功地以这种方式还原高氯酸盐。然而，由于这些纯培养物在生长条件下无法在 BER 中存活，因此在阴极室中进行富集以分离能够长期发挥作用的微生物。从这种富集物中分离出两种新的 DPRB，并且
生物电高氯酸盐还原及新型异化高氯酸盐的表征
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