地大新聞網訊 (記者 孫彥欽 通訊員 殷茵)近日,國際著名期刊《生物資源技術》刊發了我校環境學院鮑建國教授團隊的最新研究成果《生物炭增強長期土霉素脅迫下好氧反硝化系統穩定性和微生物代謝活性》。論文第一作者為環境學院博士生毛啟迪,通訊作者為鮑建國教授。該研究為拓寬好氧反硝化系統在含抗生素污水處理中的穩定運行提供了新的思路。
水體氮污染一直是全球關注的重要環境問題,氮素的積累,嚴重破壞了生態系統,威脅公眾的健康發展,是長期存在并需持續解決的環境問題。好氧反硝化技術是在城市污水處理廠中常用的一種快速脫氮的生物技術,與其他新型脫氮技術相比,可以在同時空內實現硝化和反硝化,反應迅速,具有巨大應用潛力。
然而,好氧反硝化技術很容易受到不利環境影響(如抗生素脅迫),從而中斷進程或降低速率。例如,作為發達國家和發展中國家最常用的獸用抗生素之一,土霉素在不同污水處理系統中廣泛存在。殘留的土霉素會影響主要微生物代謝過程,對污水處理系統穩定運行和維護產生不利影響。

生物炭強化土霉素脅迫下好氧反硝化系統穩定性的主要機制模式圖
基于此,該研究首次提出了應用生物炭,來減緩土霉素對好氧反硝化菌群的抑制作用,提高脫氮穩定性。生物炭雖然在土壤改良、厭氧反硝化、固定化介質中得到了廣泛應用,但近年來在好氧反硝化中的應用較為欠缺。
該研究證實了直接添加生物炭可以提高細菌代謝活性,穩定污泥結構,促進底物運輸,提升群落穩定性和多樣性,從而削弱抗生素產生的負面影響,提高了好氧反硝化技術在污水處理中的穩定性。
據鮑建國教授介紹,為了驗證生物炭在好氧反硝化反應器中應用的穩定性,團隊還自主搭建了模擬反應器進行探究?!按罱ㄟ^程較為繁瑣,包括反應器的設計組裝、線路的連接、攪拌電機的裝配等等。團隊成員化難題為趣題,在自主動手能力上實現了突破?!保▽徃?陳華文)