| 生物电化学耦合厌氧氨氧化强化脱氮及其微生物群落特征 |
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| 引用本文： | 谢莱,杨敏,杨恩喆,刘志华,耿欣,陈宏.生物电化学耦合厌氧氨氧化强化脱氮及其微生物群落特征[J].生物工程学报,2023,39(7):2719-2729. |
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| 作者姓名： | 谢莱 杨敏 杨恩喆 刘志华 耿欣 陈宏 |
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| 作者单位： | 长沙理工大学水利与环境工程学院, 湖南 长沙 410114;洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410114;三峡绿色发展有限公司, 北京 100043 |
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| 基金项目： | 湖南省科技厅科研项目（2019JJ50646）；湖南省教育厅科研项目（20C0017，19B040） |
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| 摘 要： | 为探究生物电化学强化厌氧氨氧化(anaerobic ammonia oxidation,anammox)脱氮作用过程,采用双室微生物电解池(microbial electrolysis cell,MEC)富集电活性微生物,构建耦合厌氧氨氧化阴极的生物电化学系统。具体地,在外加0.2 V电压条件下改变不同总氮进水浓度于30°C进行暗培养批次实验研究,结合循环伏安法、电化学阻抗谱、高通量测序方法等多种表征手段研究了强化脱氮机理。结果表明,在初始总氮浓度分别为200、300和400 mg/L时对应获得了96.9%±0.3%、97.3%±0.4%和99.0%±0.3%的总氮去除率,且阴极电极生物膜表现出良好的电化学活性。高通量测序结果表明外加电压富集了除厌氧氨氧化菌以外的其他脱氮功能菌群:反硝化菌(Denitratisoma)、Limnobacter和氨氧化菌SM1A02和Anaerolineaceae、亚硝化菌(Nitrosomonas europaea)和硝化螺菌属(Nitrospira)等,这些具有电化学活性的微生物构成了体系的氨氧化胞外产电菌(ammonium oxidizing exoelectrogens,AOE)和反硝化电养菌(denitrifying electrotrophs,DNE),它们连同厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia构成了系统的脱氮微生物群落结构。AOE和DNE的种间直接电子传递作用协同厌氧氨氧化是强化系统总氮去除的关键原因。
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| 关 键 词： | 厌氧氨氧化 生物电化学系统 生物脱氮 反硝化 电活性微生物 |
| 收稿时间： | 2022/11/8 0:00:00 |
Enhanced nitrogen removal by bioelectrochemical coupling anammox and characteristics of microbial communities |
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| XIE Lai,YANG Min,YANG Enzhe,LIU Zhihu,GENG Xin,CHEN Hong.Enhanced nitrogen removal by bioelectrochemical coupling anammox and characteristics of microbial communities[J].Chinese Journal of Biotechnology,2023,39(7):2719-2729. |
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| Authors: | XIE Lai YANG Min YANG Enzhe LIU Zhihu GENG Xin CHEN Hong |
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| Institution: | School of Hydraulic and Environmental Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, Hunan, China;Key Laboratory of Dongting Lake Aquatic Eco-Environmental Control and Restoration of Hunan Province, Changsha 410114, Hunan, China;Three Gorges Green Development Co., Ltd., Beijing 100043, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | anammox bioelectrochemical system biological nitrogen removal denitrification electroactive microorganism |
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