一种基于的新型N/P控制释放材料,用于生物刺激地下水中的生物降解
Chaopei Kong1, Chuanping Feng2, Miao Li3
1School of Water Resources and Environment, MOE Key Laboratory of Groundwater Circulation and Environmental Evolution, China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083, China; School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100084, China.
Journal of hazardous materials
|July 9, 2024
概括
一种新型的可控释放材料 (CRM) 有效地提供营养 (N/P) 来增强地下水的恢复. 这种生物刺激方法改善了的生物降解和微生物群落在含水层中的功能.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 环境化学环境化学
- 环境微生物学 环境微生物学
背景情况:
- 寡量化地下水环境具有有限的自然恢复能力.
- 营养素 (N/P) 添加对生物刺激至关重要,但需要控制的输送.
- 现有的营养输送方法缺乏效率和长期有效性.
研究的目的:
- 开发和描述一种新/ (N/P) 控制释放材料 (CRM) 用于生物刺激地下水恢复.
- 调查开发的CRM的释放动力学和环境适应性.
- 评估CRM介导的N/P供应对的生物降解和微生物群落结构的有效性.
主要方法:
- 改进了以为基础的N/P控制释放材料 (CRM) 的制备方法.
- 分析N/P释放率受CRM颗粒大小和石含量的影响.
- 评估CRM在温度范围 (725°C) 和不同pH值的适应性.
- 应用Fickian扩散和溶解-扩散模型来理解释放机制.
- 使用元基因组学分析,比较CRM和裸体N/P处理之间的醇生物降解率和微生物群落变化.
主要成果:
- 开发的CRMs在广泛的温度范围内表现出稳定和高效的N/P释放,并且不受pH的影响.
- 在Fickian扩散之后,N/P释放,溶解-扩散模型成功阐明了受控释放机制.
- 与单纯的N/P添加相比,CRM显著增加了20.8%的醇生物降解.
- 应用CRM改变了地下水的盐度,导致降解微生物属和相关基因丰度的比例发生变化.
结论:
- 新的N/P CRM提供了一个有前途的解决方案,用于增强寡质地下水环境的自然恢复.
- CRMs提供了持续的营养物质可用性,提高了生物降解效率并延长了生物刺激效果.
- 通过CRMs控制的营养物质释放影响微生物社区结构,优化污染物降解的条件.
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