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我院金仁村教授團隊厭氧氨氧化領域最新成果發表在Environment International

來源:杭州師范大學生命與環境科學學院    作者:張正哲  時間:2019-04-18 閱讀:30

近日,我院金仁村研究團隊解密不同工況下自養和混養厭氧氨氧化菌群胞外微生物產物的演變特性。相關研究成果發表在國際環境領域頂級學術期刊Environment International(最新影響因子為7.721,DOI10.1016/j.envint.2018.12.034)。

厭氧氨氧化菌可在厭氧條件下以亞硝酸鹽作為電子受體將氨氮直接氧化為氮氣,因此,基于厭氧氨氧化技術的自養脫氮工藝可以大大降低曝氣能量、碳源消耗和溫室氣體排放,有望成為下一代污水生物脫氮的核心技術。然而,目前用于實時評估反應器運行性能和潛力的有效方法十分有限。針對這一挑戰,該團隊采用組合手段監測和分析了不同工況下自養和混養厭氧氨氧化菌群胞外微生物產物的演變特性。研究發現總氮負荷的變化與結合型微生物產物的產生呈顯著的負相關性,但與可溶性微生物產物的生成呈顯著的正相關。廢水中的有機物不僅限制了厭氧氨氧化菌群在滿載狀況的豐度,還阻礙了它們在重啟階段的增殖。但是混養菌群由于具有較高的碳水化合物代謝潛力,菌群產生更少的可溶性多糖。采用平行因子分析法,在可溶性微生物產物的熒光光譜上鑒定出四個組分(C1-4)。C1在滿載階段表現出相對較高的比例,而C4僅在輕載階段或空載階段產生。在重啟階段,C2C3同時出現并占很高的比例。這四種成分的相對和絕對含量與厭氧氨氧化菌群的代謝活性呈現一定的相關,因此本研究提供了一種新穎且直接的方法來監測厭氧氨氧化生物反應器的運行狀態。

我院2013級碩士生張正哲和2016級碩士生程雅菲兩位同學為該論文的共同第一作者,分別完成實驗設計數據分析,反應器運行和監測方面的工作。此項研究工作獲得了國家自然科學基金的資助。


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