在废水中的塑料上分离的生物膜殖民:在聚胺上加速成熟,而在可生物降解聚合物上抑制生长
Xiangyi Jin1, Mengyao Xing1, Meiying Huang2
1Sino-Spain Joint Laboratory for Agricultural Environment Emerging Contaminants of Zhejiang Province, College of Environmental and Resource Sciences, Zhejiang Agriculture and Forestry University, Hangzhou 311300, China; Zhejiang Key Laboratory of Soil Remediation and Quality Improvement, Zhejiang Agriculture and Forestry University, Hangzhou 311300, China.
Journal of hazardous materials
|November 28, 2025
概括
污水处理中的微塑料生物膜在塑料类型的影响下周期性成熟和脱离. 循环双酸单酸盐 (c-di-GMP) 表示成熟度,而酶则调解脱落,影响处理过程.
科学领域:
- 环境微生物学 环境微生物学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 废水工程 废水工程
背景情况:
- 微塑料 (MP) 相关的生物膜会影响废水处理厂 (WWTP) 的完整性和稳定性.
- 了解这些生物膜的特定阶段动态对于有效管理至关重要.
研究的目的:
- 在模拟的WWTP中,对不同类型的塑料 (聚乙烯,聚胺,可生物降解聚合物) 的30天生物膜组装动态进行描述.
- 确定生物膜发育和继承的关键分子和微生物指标.
主要方法:
- 模拟的废水处理系统被用于在聚乙烯 (PE),聚胺 (PA) 和可生物降解的聚乙烯基基合甲基/聚乳酸 (BP) 上培育30天的生物膜.
- 进行了多参数分析,包括循环二甲基酸单酸盐 (c-di-GMP) 测量,生物质,细胞外聚合物质 (EPS) 量化和微生物群落概况.
- 进行了酶活性测定 (β-葡萄糖酶,lyszyme) 以了解脱落机制.
主要成果:
- 循环双酸单酸盐 (c-di-GMP) 成为生物膜成熟度的关键生物标志物,在15-22天之间达到峰值,最大生物质和EPS.
- 生物膜脱落是由β-葡萄糖酶和酶调解的,引发了自分解.
- 聚胺 (PA) 促进了强大的生物膜与转化微生物联合体的形成,而可生物降解的聚合物 (BP) 显示了细胞毒性作用并抑制了持续生长.
- 观察到不同的继承途径,最初的殖民者如Pseudomonas和Rhodotorula,其次是负责转化和稳定功能的功能分类.
结论:
- 在WWTP中微塑料上的生物膜的发展遵循着不同的相继阶段:附着,殖民,成熟和脱离.
- 塑料类型显著影响生物膜的组成,成熟度和稳定性,影响WWTP的性能.
- 了解这些动态对于制定管理废水处理中的微塑料污染策略至关重要.
