可持续的无生物生物脱甲与硫化纳米级零铁作为电子捐赠源的无生物生物脱
Junhong Wu1,2, Yin Zhong1,3, Yirong Deng4
1State Key Laboratory of Organic Geochemistry and Guangdong-Hong Kong-Maco Joint Laboratory for Environmental Pollution and Control, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China.
这项研究表明,将Dehalococcoides细菌与硫化纳米级零价值铁 (S-nZVI) 结合起来,可以在电子捐赠者有限的含水层中有效地去除甲 (PCE). 协同作用的系统增强了Dehalococcoides的丰富性和活动,以实现可持续的修复.
科学领域:
- 环境微生物学 环境微生物学
- 环境化学环境化学
- 生物修复是一种生物修复.
背景情况:
- 有机化物呼吸细菌和纳米级零价值铁 (nZVI) 显示出对乙烯修复的希望.
- 关于硫化nZVI (S-nZVI) 和细菌在电子捐赠者有限的环境中的协同作用的数据有限.
研究的目的:
- 在有限的电子捐赠条件下,通过混合培养Dehalococcoides (Dhc) 和S-nZVI来研究协同的乙烯脱.
- 阐明驱动这种结合生物-非生物修复方法的机制.
主要方法:
- 一种含有Dhc的混合微生物培养与S-nZVI颗粒相结合.
- 为了评估脱的可持续性,多次引入乙烯 (PCE).
- 使用16S rRNA基因扩增序列测序和元基因组分析来追踪微生物群落的变化并确定功能角色.
- 电子平衡分析量化了从S-nZVI腐蚀到脱和VFA生产的电子流.
主要成果:
- 结合的Dhc和S-nZVI系统在多个循环中实现了可持续的PCE脱.
- 在五轮PCE增后,DHC的相对丰度从5.2%显著增加到91.5%,从5.2%增加到91.5%.
- S-nZVI腐蚀产生了,作为 Dhc 和 VFA 生产细菌的电子捐赠者,如 Desulfovibrio, Syntrophomonas, Clostridium 和 Mesotoga.
- 电子平衡显示,68.1%的消耗Fe0电子用于脱,其中一部分存储在VFA中,可能支持Dhc.
结论:
- Dhc和S-nZVI的协同作用增强了电子捐赠者有限的含水层中的乙烯降解.
- S-nZVI腐蚀提供了必要的电子捐赠者和潜在的碳来源,用于微生物脱.
- 这项研究为开发有效的污染地下水生物修复策略提供了关键的见解.
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