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许玫英研究团队重要科研成果在Nature集团期刊发表
时间:2014-03-28 浏览:

327日,Nature出版集团 (Nature Publishing Group) 的微生物生态学权威刊物The ISME Journal《国际微生物生态学会会刊》2012影响因子8.951在线发表了广东省微生物研究所环境微生物工程中心许玫英研究团队的最新科研成果: Elevated nitrate enriches microbial functional genes for potential bioremediation of complexly contaminated sediments

伴随着工业化和城镇化进程的高速发展,难降解的毒害性污染物随着废水排放被释放到生态环境中,并逐渐在水体底泥中累积,成为水体二次污染的重要来源,给生态环境和人类健康造成严重的威胁

年来,我国越来越重视河流综合整治,并逐步开展了相关工作。目前,大部分水域已实现沿岸截污,外源污染得到有效控制,但水环境质量并未如期改善,城市河涌黑臭现象仍然相当普遍。究其原因,水体底泥污染未能得到有效控制是问题的关键。

硝酸盐是生态环境中一种重要的含氮营养物质,又是微生物厌氧呼吸的重要电子受体。由微生物驱动的硝酸盐还原过程与多种元素的生物地球化学循环紧密相关。越来越多的研究结果发现,使用硝酸盐可以促进厌氧底泥中有机物的降解、抑制硫化氢的产生,甚至减缓磷的释放。但是,有关底泥中微生物对添加硝酸盐的响应机理及其在底泥修复过程中的作用特点一直不清楚。

许玫英研究员率领的研究团队针对这一问题在珠江三角洲某典型污染河涌进行了长达28个月的研究。她们从微生物驱动地球化学元素循环的代谢网络角度入手,进行了36批次、2150个水质指标和4608个沉积物指标的连续监测。经深入的研究分析,总结出复合污染河涌水体和沉积物中典型污染物的分布特点、变化规律及其与水力水质条件的相关性。并通过与美国俄克拉荷马大学环境基因组研究中心合作,深入研究了底泥微生物在污染治理过程中的响应机理及其作用特点。结果发现,当添加硝酸盐时,底泥中微生物的功能基因结构组成发生了显著的变化,多种与碳、氮、硫、磷循环相关的功能基因丰度明显提高,而且这些功能基因大部分来自具有复合代谢功能的微生物。经过三个月的连续运行,底泥中难以降解的多环芳烃(PAHs)和多溴联苯醚(PBDEs)等多种毒害性有机污染物的去除率显著提高。这一发现揭示了微生物在消减底泥污染物中的作用特点,为阐明复合污染河涌底泥微生物对添加硝酸盐的响应机理提供了直接证据,同时也为进一步认识微生物所驱动的硝酸盐还原过程在底泥污染修复中的作用、优化和设计河涌污染治理方案提供了重要参考。

    文章链接:http://www.nature.com/doifinder/10.1038/ismej.2014.42

 

 
 
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