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纳米零价铁(nanoscale zero-valent iron,nZVI)是粒径 1-100 nm 的 Fe0颗粒,具有比表面积大、还原性强等特点,近年来,成为研究去除土壤和地下水中重金属、含氯有机物等污染物的热门。由于nZVI的尺寸效应和强还原性,可能对土壤中的生物具有潜在的危害性。土壤中的微生物作为生态系统的分解者,对生态系统的物质循环具有重要作用,目前,关于nZVI对微生物的致毒机制尚未有统一定论,以往的研究多与nZVI的尺寸、表面修饰、剂量等有关,对nZVI与微生物细胞之间详细的作用过程缺乏深入探究。本文选取典型模式微生物大肠杆菌的母系菌株及其单基因敲除的突变菌株作为研究对象,从nZVI与细菌细胞的胞外和胞内作用途径两个方向出发,全面研究nZVI的毒性机制。首先,nZVI的胞外作用途径主要是通过物理吸附以破坏细胞膜、产生ROSs(Reactive oxygen species,ROSs)以氧化损伤细胞的方式。胞外聚合物(Extracellular polymeric substances.EPS)是一类包裹在细菌外周的重要大分子聚合物,作为nZVI与细胞之间的屏障,对nZVI胞外毒性的影响不可忽视。我们选用母系菌株BW25113和EPS分泌相关基因敲除的突变菌株JW2034(EPS含量较低)以及JW5917(EPS含量较高)进行对比实验,发现EPS含量高的菌株在nZVI暴露下失活率低,失活率依次是:JW5917
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