参与聚乙烯纳米塑料诱导无氧颗粒性泥分解的机制:微生物相互作用能量,EPS分子结构和新陈代谢功能
Peng Zheng1, Yan Li1, Youpeng Cheng1
1Key Laboratory of Environmental Remediation and Ecological Health, Ministry of Industry and Information Technology, School of Environmental and Biological Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China.
Environmental science & technology
|June 13, 2024
概括
聚乙烯纳米塑料 (PVC-NP) 通过改变细胞外聚合物物质 (EPS) 来破坏无氧颗粒污泥 (AnGS). 这导致微生物聚合和AnGS分解减少,影响废水处理.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 微生物学 微生物学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 纳米塑料 (NP) 是一种新兴的污染物,已知会导致无氧颗粒污泥 (AnGS) 解体.
- 由NP引发的AnGS解体背后的确切机制尚不清楚.
研究的目的:
- 研究聚乙烯纳米塑料 (PVC-NP) 对AnGS结构的长期影响.
- 阐明PVC-NP导致AnGS解体的机制.
主要方法:
- 长期暴露于不同度的PVC-NP的AnGS.
- 微生物群落结构的分析,包括乙类甲原体和同性降解途径.
- 细胞外聚合物质 (EPS) 属性的表征,包括疏水性和功能组.
- 基因表达的研究与质量检测和氨基酸合成有关.
主要成果:
- 增加的PVC-NPs度抑制了关键的微生物群体和降解过程,导致AnGS分解.
- 在50μg·L-1的PVC-NP中,AnGS由于功能组的改变而表现出弱化的疏水相互作用和增加的EPS水友性.
- PVC-NPs诱导反应性氧物种 (ROS),抑制定数感应并将氨基酸合成转向水友性类型,减少微生物聚合.
结论:
- 通过改变EPS特性和微生物相互作用,PVC-NP显著影响AnGS结构和功能.
- 该研究揭示了PVC-NP诱导的AnGS分解的详细机制,涉及EPS水友性和微生物聚合的变化.
- 研究结果为处理纳米塑料污染的废水处理过程提供了关键的见解.
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