2023年12月28日,以范艳艳为第一作者的知和环保研发团队在环境领域著名学术期刊journal of hazardous materials (if:13.6)上发表了题为 “novel insights into the co-metabolism of pyridine with different carbon substrates: performance, metabolism pathway and microbial community”的论文。该研究针对含氮有机废水有机物难生物降解、有机氮同步去除率低的难点问题,采用共代谢技术对废水进行处理。在添加共代谢底物的条件下,分析代表性有机物和总氮去除性能的强化效果,探究不同条件下的降解途径,解析参与反应的功能微生物和功能基因,最终阐明含氮有机废水的共代谢机制。该研究获得河南省重大科技专项(201300311100)的资助。
论文简介:
吡啶是一种广泛使用的含氮杂环有机物,因具有难降解性和毒性,吡啶废水未经处理排放会给环境带来巨大挑战。共代谢降解是一种强化难生物降解有机物的有效九游会老哥俱乐部登录的解决方案。在本研究中,分别加入易降解的碳源—葡萄糖和吡啶的结构类似物—苯酚作为共代谢底物,并深入探讨吡啶共代谢反应机制。在处理400 mg/l吡啶时,所有反应器的吡啶去除率均达到98.5%以上,且共代谢反应器对吡啶-n的去除效果更好。分批实验结果表明,补充葡萄糖有助于强化氮同化作用,从而加速吡啶的分解,并产生最高的吡啶和吡啶-n去除效率。saccharibacteria的高丰度(15.54%)以及glu和glna的富集证实了这一发现。相反,苯酚延迟了吡啶的氧化,这可能是因为它对苯酚羟化酶具有更高的亲和力。然而,苯酚被证明是有价值的反硝化碳源,有助于消除吡啶-n。高丰度的thauera(30.77%)和parcubacteria(7.21%)以及高丰度的反硝化酶(narh、narg、norb、norc和nosz等)证明了这一观点。本研究揭示了吡啶共代谢的内在机制,共代谢底物的投加可以促进吡啶和吡啶-n的同时转化。该研究为有效去除高浓度吡啶废水中的碳和氮提供了重要信息,并为难降解含氮有机废水的处理提供了途径。
吡啶是一种广泛使用的含氮杂环有机物,因具有难降解性和毒性,吡啶废水未经处理排放会给环境带来巨大挑战。共代谢降解是一种强化难生物降解有机物的有效九游会老哥俱乐部登录的解决方案。在本研究中,分别加入易降解的碳源—葡萄糖和吡啶的结构类似物—苯酚作为共代谢底物,并深入探讨吡啶共代谢反应机制。在处理400 mg/l吡啶时,所有反应器的吡啶去除率均达到98.5%以上,且共代谢反应器对吡啶-n的去除效果更好。分批实验结果表明,补充葡萄糖有助于强化氮同化作用,从而加速吡啶的分解,并产生最高的吡啶和吡啶-n去除效率。saccharibacteria的高丰度(15.54%)以及glu和glna的富集证实了这一发现。相反,苯酚延迟了吡啶的氧化,这可能是因为它对苯酚羟化酶具有更高的亲和力。然而,苯酚被证明是有价值的反硝化碳源,有助于消除吡啶-n。高丰度的thauera(30.77%)和parcubacteria(7.21%)以及高丰度的反硝化酶(narh、narg、norb、norc和nosz等)证明了这一观点。本研究揭示了吡啶共代谢的内在机制,共代谢底物的投加可以促进吡啶和吡啶-n的同时转化。该研究为有效去除高浓度吡啶废水中的碳和氮提供了重要信息,并为难降解含氮有机废水的处理提供了途径。