黑臭河流沉積物中電纜細菌加速有機污染物去除研究取得新進展

 

  近日,廣東省科學院微生物研究所許玫英研究團隊在國際環境科學與生態學領域Top期刊《Journal of Hazardous Materials》發表了研究性論文“Cable bacteria accelerate the anaerobic removal of pyrene in black odorous river sediments”,第一作者為黃友達博士。

  快速的工業化和城市化進程中城市河流受納了大量毒害性有機污染物,嚴重威脅生態安全和人體健康。微生物作為有機污染物降解的重要驅動者,在凈化污染水體中起著關鍵作用。電纜細菌是廣泛存在于水體沉積物中的一類電活性微生物,因其具有介導長距離電子傳遞驅動沉積物中空間隔離氧化還原反應的功能而受到科研人員的廣泛關注。許玫英研究團隊是國際上較早研究電纜細菌的團隊之一。該團隊前期的研究發現,電纜細菌可以在一定程度上加速沉積物中有機污染物的去除,但相關機制仍待闡明。

  本研究以黑臭河流沉積物中廣泛存在的毒害性有機污染物芘作為研究對象,重點探討了沉積物中電纜細菌對芘的響應和去除機制。結果表明,沉積物中芘對電纜細菌以及功能微生物群落結構組成均有顯著影響;隨著電纜細菌的富集,硫酸鹽還原菌和芳香化合物降解菌等也相應富集,芘的去除效率也顯著提高;通過重構電纜細菌代謝通路推測,電纜細菌存在一條長距離電子傳遞耦合醋酸/甲酸鹽氧化的呼吸產能途徑;芘的存在可能選擇和富集了對有機污染物具有高耐受性的電纜細菌,并改變沉積物中相關的功能微生物群落,從而加速了芘的去除。

  本研究為深入闡明電纜細菌與沉積物中有機污染物之間的相互作用機制提供了新見解,也為進一步探索電纜細菌的生態功能及其在沉積物原位修復中的應用提供了科學參考。

  這項研究得到了國家自然科學基金重大研究計劃水圈微生物驅動地球元素循環的機制重點項目、廣東省重點研發專項、廣東省科學院建設國內一流研究機構行動專項資金項目等的資助。

  原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.130305


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