科研進展

省科學院微生物所揭示擴散和線狀細菌共同主導黑臭水體硫化物去除的時空過程

來源: 時間:2020-09-11
  近日,廣東省科學院微生物研究所博士後王斌和碩士生章恒作爲共同第一作者在環境與化工領域國際權威期刊Chemical Engineering Journal(中科院一區top期刊,影響因子:10.652在線發表研究論文《擴散動力學和長線狀微生物共同控制了沈積物微生物燃料電池中的硫化物去除過程》(Diffusion and filamentous bacteria jointly govern the spatiotemporal process of sulfide removal in sediment microbial fuel cells)。楊永剛研究員和許玫英研究員爲論文共同通訊作者。
 
 

  黑臭水體修複是我國環境汙染治理領域的重要難題。高濃度的硫化物是引起水體黑臭的主要原因之一。在水環境中,微生物胞外電子傳遞是硫化物氧化去除的重要動力。因而,添加易于微生物利用的胞外電子受體是加速黑臭底泥中硫化物去除的有效技術。該論文中,作者使用石墨電極強化黑臭底泥中的微生物胞外電子傳遞過程,實現了對硫化物的高效去除。微電極系統的結果顯示,底泥中的硫化物、pH、總有機碳等理化因子朝向電極逐漸降低,而氧化還原電位、硫酸根則逐漸升高;隨著作用時間延長和電子傳遞速率增加,電極的作用範圍逐漸擴大。微生物群落分析和掃描電鏡結果表明,電極周圍的環境梯度誘導了多種長線狀微生物的富集,這些長線狀微生物在電極周圍形成了微生物網絡,加速了底泥環境的均質化和硫化物去除。基于上述結果,該論文提出了在胞外電子受體驅動下,物理擴散和長線狀微生物共同主導了底泥硫化物轉化去除的時空特征和動態過程。這一研究成果不僅爲黑臭水體原位修複技術的發展提供了必要依據,也爲認識自然環境中微生物胞外電子傳遞的環境效應提供了重要信息。

            该研究在国家自然科学基金委“水圈”重大研究计划重点项目及广东省科學院建设国内一流研究机构行动专项资金项目等国家、省部级项目资助下完成。

  省科學院微生物所 杨永刚/供稿)

  

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