東北地理所在乙烷驅(qū)動(dòng)Cr(VI)/硝酸鹽復(fù)合污染凈化方面取得新進(jìn)展
地下水中鉻及其伴隨污染物硝酸鹽對(duì)人類健康產(chǎn)生較大威脅。甲烷驅(qū)動(dòng)的鉻酸鹽和硝酸鹽還原已被證實(shí)，然而非甲烷氣態(tài)烷烴—乙烷作為電子供體驅(qū)動(dòng)鉻酸鹽和硝酸鹽還原過程未見相關(guān)報(bào)道。
本研究首次證實(shí)了乙烷作為唯一電子供體和碳源在限氧條件下成功實(shí)現(xiàn)鉻酸鹽和硝酸鹽的同步還原。在長(zhǎng)期運(yùn)行下，膜生物反應(yīng)器表現(xiàn)出了優(yōu)異的鉻酸鹽和硝酸鹽去除效能，鉻酸鹽和硝酸鹽還原過程與乙烷氧化直接相關(guān)。Cr(III)沉淀是微生物鉻還原的終產(chǎn)物。當(dāng)單一鉻酸鹽存在時(shí)，乙烷氧化菌Mycobacterium氧化乙烷協(xié)同鉻還原菌TM7a、Sediminibacterium和Deinococcus進(jìn)行CrVI)還原。當(dāng)鉻酸鹽和硝酸鹽共存時(shí)，Mycobacterium進(jìn)行乙烷氧化，伴隨著鉻還原菌Ferruginibacter、Deinococcus和AAP9與反硝化菌Haliangium、Pajaroellobacter作為主要參與者。此結(jié)果加深了乙烷驅(qū)動(dòng)下鉻酸鹽和硝酸鹽還原過程的理解，有助于推動(dòng)氣態(tài)烷烴在地下水異位修復(fù)中的應(yīng)用（Chi et al., 2023）。
相關(guān)研究成果于近期發(fā)表在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域Top期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院一區(qū)，IF=16.744）上。論文由中科院東北地理所李懷副研究員（通訊作者）、吉林大學(xué)遲子芳教授（第一作者）、美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)Bruce E. Rittmann教授等共同完成。本工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（42077353）和中科院東北地理所自主部署項(xiàng)目（E255S106）共同資助。
相關(guān)信息如下：
Chi, Z.F., Ju, S.J., Wang, W.J., Li, H., Luo, Y.H., Rittmann, B.E. (2023). Ethane-driven chromate and nitrate bioreductions in a membrane biofilm reactor, Chemical Engineering Journal, 452, 139135. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139135
圖1 乙烷驅(qū)動(dòng)Cr(VI)/硝酸鹽復(fù)合污染凈化機(jī)制
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