AQDS和腐植酸對(duì)微生物介導(dǎo)鐵還原過程的影響

牛丹妮，弓曉峰，李遠(yuǎn)航，孫玉恒，舒瑤，曾慧卿

（南昌大學(xué)資源環(huán)境與化工學(xué)院，鄱陽湖環(huán)境與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南昌 330031）

直至20 世紀(jì)80 年代腐敗希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens）及GS?15金屬還原菌（Geobacter metal?lareducens）[1]的成功分離，人們才真正認(rèn)識(shí)到異化鐵還原過程是厭氧環(huán)境中鐵形態(tài)轉(zhuǎn)化最為重要的一部分[2]。異化鐵還原過程是土壤和沉積物中Fe（Ⅲ）還原的主要形式[3]，已成為生物修復(fù)的重要手段[4]，具有重要的地球化學(xué)意義[5]。研究表明，F(xiàn)e（Ⅲ）還原生成的Fe（Ⅱ）可催化還原U（Ⅵ）[6]、Cr（Ⅵ）[7]、Hg（Ⅱ）[8]、As（Ⅴ）[9?10]等高毒性離子[11]；利用異化鐵還原過程可進(jìn)行有機(jī)氯污染修復(fù)[12]以及地下水中芳香烴化合物的降解[13]；還有研究發(fā)現(xiàn)添加Fe（Ⅲ）氧化物可抑制甲烷產(chǎn)生，其主要原因是異化鐵還原菌競爭使用了產(chǎn)甲烷所需的氫氣和乙酸鹽[14?16]。另外，異化鐵還原菌還可以以電極為電子受體，將電子傳遞給電極從而產(chǎn)生電流，這在發(fā)展生物電池、生產(chǎn)清潔能源方面發(fā)揮了重要作用[17]。

天然腐植酸[18]和腐殖質(zhì)同類物蒽醌?2，6?二磺酸鹽（anthraquione?2，6?disulfonate，AQDS）[19]是異化鐵還原過程中常見的電子傳遞物質(zhì)。研究表明，添加腐植酸或AQDS 可以促進(jìn)Se（Ⅳ）、Te（Ⅳ）[20]、Cr（Ⅵ）、U（Ⅵ）[21]的還原；LOVLEY 等[22]提出，AQDS 對(duì)異化鐵還原過程的促進(jìn)作用不僅體現(xiàn)在其可加速Fe（Ⅲ）的還原，還體現(xiàn)在其擴(kuò)大了異化鐵還原菌對(duì)Fe（Ⅲ）的利用范圍，提高了對(duì)Fe（Ⅲ）的利用能力。雖然國內(nèi)外對(duì)添加電子傳遞物質(zhì)促進(jìn)重金屬轉(zhuǎn)化和有機(jī)污染物降解已開展了大量研究，但由于腐植酸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有大量活性官能團(tuán)，因此針對(duì)不同來源天然腐植酸在異化鐵還原過程中的作用差異還鮮有報(bào)道。

為強(qiáng)化異化鐵還原過程，并為生物修復(fù)領(lǐng)域提供理論基礎(chǔ)，本文以腐敗希瓦氏菌為電子驅(qū)動(dòng)力，以人工合成的Fe（OH）3為電子受體，通過加入不同濃度、不同來源的天然腐植酸及腐殖質(zhì)同類物AQDS，考察了電子傳遞物質(zhì)對(duì)異化鐵還原過程的影響。同時(shí)對(duì)不同來源的腐植酸進(jìn)行理化性質(zhì)分析，以解釋其對(duì)異化鐵還原過程的作用差異。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)試劑

腐敗希瓦氏菌購自廣東省微生物研究所；艾略特土壤腐植酸（Elliott soil humic acid，ESHA）、泥炭濕地腐植酸（Pahokee peat humic acid，PPHA）均購自國際腐殖質(zhì)協(xié)會(huì)。

Fe（OH）3的人工合成[23]：稱取38.07 g FeCl3·6H2O于2 L 大燒杯中，加入1 L 去離子水，磁力攪拌使其溶解，滴加1 mol·L?1NaOH 溶液使pH=7.0～7.6，得到紅褐色懸液。靜置懸液，待懸液分層后傾出上層清液，加入去離子水?dāng)嚢?，? 000 r·min?1離心10 min，如此重復(fù)3次，以去除Na+的影響。最后加入1 L去離子水，攪拌得到人工合成的Fe（OH）3，其含鐵量為8.09 g·L?1。

菌懸液的制備[24]：將培養(yǎng)至對(duì)數(shù)增長期的菌懸液于4 000 r·min?1下離心，傾去上清液，用25 mmol·L?1除氧、無菌的磷酸緩沖液洗滌、離心，如此重復(fù)3 次后，用等體積的磷酸緩沖液懸浮菌體，制成菌懸液?？刂凭鷳乙篛D600=0.8，保存于4 ℃冰箱中。

腐植酸儲(chǔ)備液的制備：分別稱取20 mg ESHA、PPHA 溶于10 mL PIPES 緩沖溶液中，用0.1 mol·L?1NaOH 溶液調(diào)節(jié)pH=7.0。磁力攪拌4 h后將腐植酸溶液過0.22μm濾膜，得到兩種腐植酸的儲(chǔ)備液，并保存于4 ℃冰箱中。利用總有機(jī)碳分析儀測定ESHA、PPHA儲(chǔ)備液的總有機(jī)碳質(zhì)量濃度分別為1 950、1 740 mg·L?1，以溶解性有機(jī)碳（Dissolved organic carbon，DOC）計(jì)。

AQDS 儲(chǔ)備液的制備：稱取0.412 3 g AQDS 溶于超純水中，并定容至100 mL，將定容后的溶液過0.22μm 濾膜，得到10 mmol·L?1AQDS 儲(chǔ)備液，并保存于4 ℃冰箱中。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

采用厭氧培養(yǎng)的方法，在若干個(gè)10 mL 帶蓋樣品瓶中，分別加入人工合成的Fe（OH）31 mL 和5 g·L?1NH4Cl溶液1 mL，加蓋后于121 ℃滅菌20 min，冷卻后開蓋，加入過0.22μm 濾膜的25 mmol·L?1磷酸緩沖液（控制體系的pH=7.0）、電子傳遞物質(zhì)、50 g·L?1葡萄糖（以C6H12O6計(jì)）各1 mL，菌懸液1 mL。以不加菌和電子傳遞物質(zhì)（添加2 mL 無菌水處理）作為對(duì)照組，同時(shí)以只加菌而不加電子傳遞物質(zhì)（添加1 mL 無菌水處理）作為實(shí)驗(yàn)組，最終溶液體積控制在6 mL。充氮除氧后壓蓋密封，于30 ℃恒溫箱中培養(yǎng)，并定期測定Fe（Ⅱ）質(zhì)量濃度[25]。對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組均設(shè)置3組平行。

1.3 測定方法

1.3.1 微生物L(fēng)ogistics方程

異化鐵還原是微生物介導(dǎo)的生物學(xué)過程，受微生物生長過程的影響，因此用表征微生物生長的Logis?tics 方程對(duì)其進(jìn)行擬合，以描述還原過程中Fe（Ⅱ）質(zhì)量濃度的變化。其表達(dá)式為：ρFe(Ⅱ)初為空白對(duì)照組測得的初始Fe（Ⅱ）質(zhì)量濃度，mg·L?1；ρFe(Ⅲ)總為人工合成Fe（OH）3的含鐵量，mg·L?1。

1.3.3 紫外?可見吸收光譜分析

選取10 mg·L?1（DOC）腐植酸在TU?1901 型雙光束紫外?可見分光光度計(jì)上進(jìn)行掃描，掃描范圍為200～600 nm[27]，掃描間距為1 nm。測定波長在254、436 nm 下的吸光度E254、E436，并計(jì)算該波長下的吸光度與腐植酸所含DOC 質(zhì)量濃度的比值（E×100/ρDOC），并計(jì)作SUVA254、SUVA436；測定波長在465、665 nm下的吸光度E465、E665，計(jì)算E465/E665，簡寫為E4/E6。

1.3.4 傅里葉紅外吸收光譜分析

采用KBr 混合壓片法，通過傅里葉紅外光譜（Fourier transform infra?red spectroscopy，F(xiàn)T?IR）測定腐植酸樣品，掃描范圍為4 000～400 cm?1。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)初步處理，采用Origin 8.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并做圖，圖表中數(shù)據(jù)均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與討論

式中：t為反應(yīng)時(shí)間，d；ρ t為反應(yīng)時(shí)間t時(shí)體系中Fe（Ⅱ）的質(zhì)量濃度，mg·L?1；a為Fe（Ⅱ）的最大積累量，mg·L?1；b為模型參數(shù)；c為速率常數(shù)。

最大還原速率Vmax=0.25ac；最大還原速率所對(duì)應(yīng)的時(shí)間。

1.3.2 Fe（Ⅱ）測定

采樣時(shí)，各處理取出一瓶，搖勻開蓋，吸取1 mL懸液加入4 mL 0.5 mol·L?1鹽酸中，于180 r·min?1的振蕩培養(yǎng)箱中浸提1.5 h。隨后將浸提液過0.22 μm 濾膜，在510 nm 下用鄰菲羅啉分光光度法測定Fe（Ⅱ）質(zhì)量濃度[26]。Fe（Ⅲ）還原率為：

式中：ρFe(Ⅱ)終為最終測得的Fe（Ⅱ）質(zhì)量濃度，mg·L?1；

2.1 不同來源腐植酸的性質(zhì)

2.1.1 元素組成

對(duì)兩種腐植酸進(jìn)行元素組成分析，并通過計(jì)算C/H、C/N 的比值分析腐植酸來源和結(jié)構(gòu)的差異性。結(jié)果如表1所示。

由表1可知，兩種腐植酸的C、H、N、S含量差異不顯著（P＞0.05），說明兩者在組成上無顯著差異。C/H值可表示腐植酸的芳香性程度和脂肪性程度[28]，C/H值越大，芳香性程度越大，脂肪性程度越小。由此可知ESHA 的芳香性程度高于PPHA，其含有更多的芳香性基團(tuán)；而PPHA 脂肪性程度更大，其含有更多的脂肪鏈結(jié)構(gòu)。C/N 值則表示腐植酸的腐殖化程度[29]，C/N 值越小，腐殖化程度越大，因此可知ESHA 的腐殖化程度更大，性質(zhì)更穩(wěn)定。

表1 腐植酸的元素組成Table 1 The elemental composition of humic acid

2.1.2 紫外?可見吸收光譜分析

不同來源腐植酸的紫外?可見吸收光譜曲線如圖1所示。

種種數(shù)據(jù)表明，豐富課外體育活動(dòng)不但能提高學(xué)生的身體素質(zhì)，而且能提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，因此課外體育活動(dòng)的順利發(fā)展需要政府投入，學(xué)校關(guān)心、家長支持和學(xué)生重視。豐富多彩的課外體育活動(dòng)像一盞指路燈，引導(dǎo)青少年一代大步向前，最終取得輝煌成果。

腐植酸是含有苯環(huán)、羧基、酮基、羰基等各種官能團(tuán)的大分子混合物，這些官能團(tuán)的吸收峰靠得較近，因此在200～280 nm 出現(xiàn)了吸收峰相互重疊的現(xiàn)象[30]。由圖1（a）可知，ESHA 和PPHA 在295 nm 處均有一個(gè)吸收峰，其被認(rèn)為與腐植酸中含有的木質(zhì)素磺酸及其衍生物有關(guān)[31]。在此吸收峰下，相同質(zhì)量濃度的腐植酸吸光度越大，腐殖化程度越高，由此可看出ESHA 的腐殖化程度相比于PPHA 更高，這與之前元素分析得到的結(jié)論一致。同時(shí)提供模型物AQDS 的紫外吸收光譜圖作為參考，如圖1（b）所示，在328 nm處出現(xiàn)了蒽醌特征峰。

研究表明，相同DOC 的有機(jī)物在254 nm 下吸光度的增加由含有碳?碳不飽和鍵的化合物（如芳香族化合物）引起，SUVA254為該波長下的吸光度與腐植酸所含DOC 質(zhì)量濃度的比值，該值越大，腐植酸芳香性、相對(duì)分子質(zhì)量和腐殖化程度越大[32]。由表2 可見，ESHA 的SUVA254值大于PPHA，說 明ESHA 較PPHA 含有更多不飽和共軛組分，芳香性和腐殖化程度更強(qiáng)。

SUVA436為腐植酸在436 nm 下吸光度乘以100 再與DOC 質(zhì)量濃度的比值，其與有機(jī)物中的醌基含量呈正相關(guān)[33]。由表2 可知，來自土壤的ESHA 醌基多于來自泥炭濕地的PPHA。

腐植酸溶液在465 nm和665 nm下的吸光度比值E4/E6是表示腐植酸結(jié)構(gòu)芳香縮合程度、相對(duì)分子質(zhì)量的特征參數(shù)，該比值越低，芳香縮合程度越高，相對(duì)分子質(zhì)量越大[34]。由表2 可知，ESHA 的芳香縮合程度和相對(duì)分子質(zhì)量大于PPHA。兩種腐植酸E4/E6值均小于5，說明兩者芳香縮合程度均較高，分子結(jié)構(gòu)較復(fù)雜[34]。在465 nm 下的吸光度E4值與醌基含量呈正相關(guān)[35]，說明ESHA 的醌基含量多于PPHA，這與SUVA436所表示的結(jié)果一致。

表2 腐植酸的紫外?可見吸收光譜特征參數(shù)值Table 2 UV?Visible absorption spectrum eigenvalues parameters of humic acid

對(duì)ESHA和PPHA各個(gè)紫外特征參數(shù)值進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表3。SUVA254、SUVA436和E4的P值均小于0.05，說明兩種腐植酸在腐殖化程度以及醌基含量上具有顯著差異，而E4/E6的P＞0.05，說明兩種腐植酸在相對(duì)分子質(zhì)量上無顯著差異，均為大分子有機(jī)物。

表3 腐植酸紫外特征參數(shù)值的方差分析Table 3 The variance analysis of UV?Visible eigenvalues parameters of humic acid

2.1.3 傅里葉紅外吸收光譜分析

由圖2 可知，兩種腐植酸出現(xiàn)了相似的吸收峰，說明兩者具有相似的結(jié)構(gòu)特征，但在吸收強(qiáng)度上略有區(qū)別。參考文獻(xiàn)[36?38]的解釋：3 300 cm?1處吸收峰由以氫鍵締合的—OH 伸縮振動(dòng)形成；2 920 cm?1是脂肪族烷烴結(jié)構(gòu)中C—H 不對(duì)稱及對(duì)稱共振吸收峰，說明腐植酸含有脂肪碳鏈結(jié)構(gòu)；1 710 cm?1和1 610 cm?1處為苯環(huán)C=C 和形成氫鍵的羧基、醛基或羰基中的C=O以及N—H的伸縮振動(dòng)吸收峰，說明腐植酸含有較多不飽和芳香族化合物；在1 230 cm?1處出現(xiàn)的吸收峰由羧基C—O和多糖類C—O—C伸縮振動(dòng)所致。

2.2 電子傳遞物質(zhì)對(duì)微生物介導(dǎo)的鐵還原過程的影響

2.2.1 電子傳遞物質(zhì)對(duì)鐵還原過程的影響

設(shè)置AQDS 濃度分別為0、0.1、0.5、1.0、4.0、8.0 mmol·L?1，以探討AQDS濃度對(duì)鐵還原過程的影響，結(jié)果如圖4 所示。由圖4 可見，在體系中添加AQDS 顯著增強(qiáng)了Fe（Ⅲ）的還原效果，且還原效果整體與體系中的AQDS 濃度呈正相關(guān)（P＜0.05）。體系中含有0.1～1.0 mmol·L?1AQDS 時(shí)，最終Fe（Ⅲ）還原率較只加菌的實(shí)驗(yàn)組僅提高了1.40～1.94 倍。添加4.0 mmol·L?1AQDS 的實(shí)驗(yàn)組在25 d 后Fe（Ⅱ）迅速累積，達(dá)到只加菌實(shí)驗(yàn)組的2.77 倍。而當(dāng)體系中含有8.0 mmol·L?1AQDS 時(shí)，從第8 d 開始，F(xiàn)e（Ⅲ）迅速還原，并在第16 d 趨于穩(wěn)定，最終Fe（Ⅲ）還原率達(dá)到87.98%。

2.2.2 電子傳遞物質(zhì)促進(jìn)Fe（Ⅲ）還原過程的Logistics方程

用Logistics 方程擬合電子傳遞物質(zhì)促進(jìn)微生物介導(dǎo)的Fe（Ⅲ）還原過程中Fe（Ⅱ）的積累過程，結(jié)果如表4和表5所示。

由表4 可知，添加了ESHA 的體系中Fe（Ⅲ）還原的最大反應(yīng)速率較只加菌的實(shí)驗(yàn)組有所增加，但高質(zhì)量濃度（200、500 mg·L?1）ESHA 反而小于低質(zhì)量濃度（10～100 mg·L?1）ESHA處理。同時(shí)，相比于只加菌的實(shí)驗(yàn)組，添加低質(zhì)量濃度ESHA 時(shí)，F(xiàn)e（Ⅲ）還原的最大還原速率所對(duì)應(yīng)的時(shí)間提前了4.46～7.26 d，而添加高質(zhì)量濃度ESHA 時(shí)反而延后了約7 d。由此可知，低質(zhì)量濃度ESHA 主要在反應(yīng)初期起加快Fe（Ⅲ）還原速率的作用，高質(zhì)量濃度ESHA 主要在反應(yīng)后期起增加Fe（Ⅱ）產(chǎn)生量的作用。對(duì)PPHA 而言，隨著其質(zhì)量濃度的增大，F(xiàn)e（Ⅲ）還原率變化較小，最大還原速率減小，而最大還原速率所對(duì)應(yīng)的時(shí)間相比于只加菌的實(shí)驗(yàn)組提前了5.01～8.26 d。由此可知，PPHA 主要起加快Fe（Ⅲ）還原速率的作用，而對(duì)增加Fe（Ⅱ）產(chǎn)生量的作用不顯著（P＞0.05）。對(duì)比兩種腐植酸的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，在10～100 mg·L?1質(zhì)量濃度下，兩者差異并不顯著（P＞0.05）；在200、500 mg·L?1下，ESHA 達(dá)到Fe（Ⅲ）最大還原速率所對(duì)應(yīng)的時(shí)間明顯長于PPHA，但Fe（Ⅲ）還原率較PPHA 增大了近1 倍。

表4 腐植酸對(duì)鐵還原過程影響的動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 4 Kinetics parameters of the effects of humic acid on iron reduction process

由表5 可知，隨著體系中AQDS 濃度的增大，F(xiàn)e（Ⅲ）的最大反應(yīng)速率呈現(xiàn)先減小后增大的現(xiàn)象。除4.0 mmol·L?1AQDS外，F(xiàn)e（Ⅲ）最大還原速率所對(duì)應(yīng)的時(shí)間相比于只加菌實(shí)驗(yàn)組均有提前。另外，添加了AQDS 的體系中Fe（Ⅲ）最終還原率提高了0.40～2.22倍。由此可知，AQDS 既能縮短Fe（Ⅲ）還原達(dá)到平衡的時(shí)間，還能大幅提高Fe（Ⅱ）的產(chǎn)生量。

表5 AQDS對(duì)鐵還原過程影響的動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 5 Kinetics parameters of the effects of AQDS on iron reduction process

2.3 腐植酸的作用機(jī)理

腐植酸是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分子溶解性有機(jī)物（DOM），無法進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi)部，從而難以被降解利用。但由于腐植酸具有的醌基等氧化還原活性基團(tuán)，使其可以在Fe（Ⅲ）氧化物和微生物之間轉(zhuǎn)移電子，發(fā)揮電子傳遞作用，從而克服了Fe（Ⅲ）和微生物必須直接接觸的限制，促進(jìn)了異化鐵還原過程[39]。腐植酸作為一種電子傳遞物質(zhì)，其轉(zhuǎn)移電子的能力與其自身醌基基團(tuán)的含量有關(guān)[40]。醌基是腐植酸在異化鐵還原過程中發(fā)揮電子轉(zhuǎn)移能力的主要基團(tuán)[39]，其含量越多，越有利于Fe（Ⅲ）還原[41]。兩種腐植酸的紫外特征參數(shù)（表2）普遍得出ESHA所含醌基多于PPHA，這可能是ESHA促進(jìn)Fe（Ⅲ）還原的能力要強(qiáng)于PPHA的原因。

研究發(fā)現(xiàn)，在加入DOM 而未加入碳源時(shí)，F(xiàn)e（Ⅲ）能少量被還原，其解釋為小分子DOM（如氨基酸、有機(jī)酸等）可作為碳源被微生物利用代謝，而當(dāng)同時(shí)加入DOM 和碳源時(shí)，F(xiàn)e（Ⅲ）還原作用明顯，并且高出不加DOM 而加入碳源實(shí)驗(yàn)組的51.2%。同時(shí)結(jié)合其對(duì)DOM 電子供給量（EDC）的測定，發(fā)現(xiàn)DOM 確實(shí)在Fe（Ⅲ）還原過程中存在電子轉(zhuǎn)移[42]。在垃圾填埋過程中對(duì)DOM 電子轉(zhuǎn)移能力進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)加入DOM后的電子轉(zhuǎn)移量顯著大于微生物和Fe（Ⅲ）直接接觸的電子轉(zhuǎn)移量[43]。JIANG 等[44]的定量實(shí)驗(yàn)顯示，GS?15 向腐植酸和Fe（Ⅲ）傳遞電子的速率分別為617、23 μmol·min?1·g?1，而被微生物還原后的腐植酸向Fe（Ⅲ）傳遞電子的速率為微生物直接向Fe（Ⅲ）傳遞電子速率的7 倍以上，證實(shí)了腐植酸在異化鐵還原過程中的電子傳遞作用。在添加腐植酸而未添加碳源的異化鐵還原體系中，F(xiàn)e（Ⅲ）未發(fā)生還原，說明腐植酸不能作為碳源給微生物提供能量，只有在添加碳源后，腐植酸才能作為電子傳遞物質(zhì)發(fā)揮作用[45?46]?？梢姡蠓肿痈菜嵩诋惢F還原過程中是作為電子傳遞物質(zhì)發(fā)揮促進(jìn)作用。

如圖5 所示，在異化鐵還原過程中，微生物通過厭氧呼吸氧化電子供體，腐植酸接受來自有機(jī)物氧化得到的電子而轉(zhuǎn)為還原態(tài)，還原態(tài)腐植酸又將得到的電子傳遞給最終電子受體Fe（Ⅲ），而自身回到氧化態(tài)，如此循環(huán)往復(fù)[47]。電子傳遞物質(zhì)與微生物和Fe（Ⅲ）氧化物分別接觸的幾率高于微生物和Fe（Ⅲ）直接接觸的幾率，當(dāng)兩者無法直接接觸時(shí)，電子傳遞物質(zhì)可起到橋梁作用[48]，將微生物呼吸鏈上的電子傳遞到Fe（Ⅲ）氧化物表面。不同來源腐植酸具有不同的電子傳遞能力，如土壤腐植酸的電子傳遞能力強(qiáng)于水體腐植酸，而電子供給能力弱于水體腐植酸[49]。RATASUK 等[50]和SHARPLESS 等[51]對(duì)不同來源腐植酸進(jìn)行了電子傳遞能力測定，發(fā)現(xiàn)其與芳香化程度呈正比，這與本實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果一致。

3 結(jié)論

（1）泥炭濕地腐植酸（PPHA）和土壤腐植酸（ESHA）在元素組成和結(jié)構(gòu)上均具有一定的相似性，但ESHA相比于PPHA擁有更高的腐殖化程度及更多的醌基基團(tuán)。

（2）ESHA 對(duì)Fe（Ⅲ）還原的促進(jìn)作用體現(xiàn)在低質(zhì)量濃度ESHA 在反應(yīng)初期增大Fe（Ⅲ）還原速率，高質(zhì)量濃度ESHA 在反應(yīng)后期增加Fe（Ⅱ）產(chǎn)生量；PPHA在Fe（Ⅲ）還原過程中主要起增大Fe（Ⅲ）還原速率的作用；腐殖質(zhì)模型物蒽醌?2，6?二磺酸鹽（AQDS）不僅能加快Fe（Ⅲ）的還原速率，還能大幅提高Fe（Ⅱ）的產(chǎn)生量。三者對(duì)異化鐵還原過程的促進(jìn)效果均呈現(xiàn)隨著添加濃度增大而增強(qiáng)的趨勢。

（3）腐植酸作為電子傳遞物質(zhì)在異化鐵還原過程中發(fā)揮作用，含有更多醌基基團(tuán)的ESHA 是更有效的電子傳遞物質(zhì)。