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研发微囊藻毒素和硝酸盐复合污染生物治理强化技术,保障城市供水安全
撰写时间:2022/02/10文章来源:城市生态环境研究中心

  水环境(尤其饮用水水源)中微囊藻毒素(Microcystins,MCs)和硝酸盐污染是目前国际上普遍关注的环境问题,常规自来水处理工艺和加热煮沸不能有效去除MCs和硝酸盐。为强化水体中微囊藻毒素-LR(MC-LR)氧化和硝酸盐还原的效果,本研究开展生物膜电极耦合人工湿地反应器(BE-CWR)强化MC-LR氧化和硝酸盐还原的研究。结果显示,BE-CWR的条件比传统人工湿地(CW)更有利于MC-LR和硝酸盐氮的去除,功能菌存在及优化的参数BE-CWR系统中MC-LR和硝态氮的降解效率分别提高15%和13%。在BE-CWR中添加Fe氧化物对地表水MC-LR降解率提高17%,并富集产电细菌。在BE-CWR中的自养和异养反硝化菌相对丰度均显著高于CW系统,硝酸盐还原更加完全。蔥醌(AQDS)能进一步提高系统对MC-LR和硝酸盐氮的去除性能,AQDS在电子传递中起到了作用,相关功能微生物受益而在微生物群落中呈现较高的相对丰度。本研究成果为同时消除水体(尤其是饮用水水源)受MCs和硝酸盐污染的水源水净化提供了理论基础和一种可行的技术方法。 

  本研究获得广东省省级科技计划项目资助,由我所城市生态环境研究中心城市生态环境过程与调控研究室完成。项目实施期间,发表论文7篇,其中4篇SCI收录,1篇EI收录;申请发明专利2项;培养硕士研究生4名。 

   

  图1 基于16S rRNA NovaSeq 6000测序显示的前35个微生物属的相对丰度(%)及其在四个处理中的丰度差异 

  

  图2 基于LefSe的LDA值分布直方图(a)和进化分支图(b) 

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