通过低压刺激提高微生物盐耐受性,以改善高盐度废水中的p-尼特 (p-CNB) 清除

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 环境生物技术 环境生物技术
• 废水处理 废水处理

背景情况:

• 危险的致癌物p-尼特 (p-CNB) 污染了高盐度的废水,造成环境风险.
• 传统的微生物处理因微生物冲击而与高盐度废水作斗争,导致废水质量差.
• 在盐水环境中有效治疗p-CNB需要创新的方法来克服微生物的限制.

研究的目的:

• 为了研究p-CNB在高盐度废水中的1.2V低电压刺激的微生物的去除性能.
• 阐明在电刺激下增强p-CNB去除的潜在机制.
• 评估将低压刺激与耐受性微生物结合用于废水处理的潜力.

主要方法:

• 在不同盐度 (0-45 g/L NaCl) 下,电刺激微生物反应器 (EMR) 和控制微生物反应器 (MR) 之间的p-CNB去除动力学的比较.
• 对细胞外聚合物物质 (EPS) 组成和细胞内离子度 (Na+,K+) 的分析,以应对电压刺激.
• 微生物社区分析使用元基因组和元转录组测序来识别丰富的物种和增强的基因表达.

主要成果:

• 在EMR中,p-CNB去除动态参数 (k p-CNB) 与MR相比增加了104.37%155.30%.
• 1.2V刺激增强了EPS分泌 (松结合EPS的蛋白质度比高达1.77),并促进了盐入策略 (细胞内Na+/K+比高达1.92).
• 包括Pseudomonas_A和Nitratireductor在内的耐性细菌被丰富,增强了p-CNB去除,盐入策略和贝他因运输的基因表达.

结论:

• 低电压 (1.2V) 刺激通过刺激耐受性微生物,有效地增强了高盐度废水中的p-CNB去除.
• 电刺激通过增加EPS产量和优化离子运输机制来提高微生物的弹性.
• 这项研究提出了一种有前途的生物电化学方法,用于在具有挑战性的盐废水流中处理危险的p-CNB.