重金属对SRB的毒性及其抑制机制和缓解策略

重金属对 SRB 具有毒性，提出的抑制机制如下：(i) 重金属通过与 K+、Na+ 等必需阳离子竞争，影响细菌的新陈代谢；(ii) 重金属取代酶辅因子中的金属，使酶失活和蛋白质变性；(iii) 重金属在细胞表面形成金属硫化物，将底物与功能性酶分离[203]，[204]，[205]。

先前的研究开发了各种方法来减少重金属对微生物的抑制作用。 (i) 在生物反应器之前设置沉淀器，循环含硫化物的水以沉淀金属作为清除剂。此外，引入碱性化合物以沉淀重金属[206]。添加碳源作为吸附剂可使重金属以羟化物和碳酸盐的形式去除[116]。

(ii) 表 4 列出了用于 SRB 固定化的不同材料。微生物固定化技术可以减少重金属的毒性，防止细胞处于不利条件下，并增加生物质在生物反应器中的滞留时间[207]。

(iii) 一些研究表明，金属在反应器内积累的可能会在长期运行后通过一种未知机制释放出来。因此，定期排放含金属泥浆可以减少金属对微生物的毒性[208]。

(iv) 一些金属耐受性 SRB (Bacteroides、Thiobacillus) 对高浓度的重金属和金属loid 具有耐受力，可以应用于金属污染土壤或废水的生物修复[16]，[27]。

(v) 零价铁 (ZVI) 被用作 SRB 系统的填料。ZVI 是一种强还原剂 (E0 = -0.447 V)，可降低氧化还原电位，用于维持 SRB 生长的厌氧环境[93]，[187]，[209]，[210]。此外，ZVI 释放 Fe2+ 来缓冲 pH 值，并产生亚铁硫化物，减少 H2S 的抑制作用[211]。此外，ZVI 可以还原 Cu2+ 和 Cr6+，降低金属的流动性和毒性。然而，随着羟化物和其他腐蚀产物在金属表面的积聚，ZVI 的活性降低[212]。因此，开发了铁/铜 SRB 系统，其中零价铜可以增强 ZVI 的还原能力[199]。