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生物电人工湿地系统处理抗生素废水的研究进展
被引量：
1
1
作者
史雅兰
刘秀涵
+2 位作者
杨志刚
李云飞
陈飞勇
《环境工程技术学报》
北大核心
2025年第3期983-993,共11页
生物电人工湿地系统(CW-MFC)是一种耦合人工湿地(CW)和生物电化学系统的新兴技术,其除保留CW在水处理方面的优势外,还可通过富集电化学功能菌群强化系统对复杂污染物的去除。近年来国内外关于CW-MFC处理抗生素废水的相关研究取得了一定...
生物电人工湿地系统(CW-MFC)是一种耦合人工湿地(CW)和生物电化学系统的新兴技术,其除保留CW在水处理方面的优势外,还可通过富集电化学功能菌群强化系统对复杂污染物的去除。近年来国内外关于CW-MFC处理抗生素废水的相关研究取得了一定进展,但在其效能和机理方面缺乏系统的归纳总结。基于此,首先系统归纳了CW-MFC对磺胺类、四环素类、喹诺酮类等抗生素的去除效果及其主要影响因素,再从微生物、电化学作用、填料和植物4个方面阐述了其在抗生素去除过程中的作用及机理。结果表明:CW-MFC对磺胺类、四环素类和喹诺酮类抗生素的去除效率可以达到80%,抗生素在CWMFC中可通过填料吸附截留、植物根系吸收和微生物电化学作用等多种机制协同去除,其中环丙沙星的去除以填料吸附为主,相比之下磺胺和四环素类抗生素更易被微生物降解。CW-MFC在处理抗生素废水,特别是修复抗生素污染地表水体方面具有广阔的应用前景,但该系统在处理抗生素时仍面临着抗性基因传播风险。
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关键词
生物电人工湿地(CW-MFC)
抗生素
污水处理
电化学活性菌
电能
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职称材料
生物基化学品的微生物电合成研究进展
被引量：
3
2
作者
周瑾洁
王旭东
+1 位作者
孙亚琴
修志龙
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期3005-3015,共11页
微生物电合成是结合微生物学与电化学的新兴研究方向。电化学活性菌株以直接或间接的方式吸收人工提供的外源电子,打破胞内代谢原有的氧化还原平衡,定向催化底物合成还原性目的产物。近年来,基于生物基化学品的微生物电合成取得广泛关...
微生物电合成是结合微生物学与电化学的新兴研究方向。电化学活性菌株以直接或间接的方式吸收人工提供的外源电子,打破胞内代谢原有的氧化还原平衡,定向催化底物合成还原性目的产物。近年来,基于生物基化学品的微生物电合成取得广泛关注。本文综述了生物基化学品微生物电合成的基本原理及最新研究进展,并讨论了电化学活性菌株的种类、电子传递机制以及典型的菌株培养方式,同时结合菌株代谢途径,讨论了微生物电合成促进乙酸、1,3-丙二醇、丁醇、琥珀酸等生物基化学品的作用机理及研究现状。最后指出了电子传递机制、电子传递效率及成本是限制该技术发展的关键问题及未来的发展趋势,旨在推动该技术应用于生物基化学品的发酵工业中。
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关键词
微生物电合成
发酵
生物基
化学
品
电子传递机制
电化学活性菌
株
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职称材料
人工湿地-微生物燃料电池系统对十二烷基苯磺酸钠的微生物响应特征
被引量：
3
3
作者
王晓欧
夏唯宜
+2 位作者
王慧欣
李佳音
薛明
《农业环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期2313-2323,共11页
直链烷基苯磺酸盐(LAS)是日化领域应用最为广泛的阴离子表面活性剂,烷基苯磺酸盐及其降解中间产物已经成为环境中常见的代表性有机污染物。本研究以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为目标LAS,通过小试试验探究了人工湿地-微生物燃料电池耦合系统...
直链烷基苯磺酸盐(LAS)是日化领域应用最为广泛的阴离子表面活性剂,烷基苯磺酸盐及其降解中间产物已经成为环境中常见的代表性有机污染物。本研究以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为目标LAS,通过小试试验探究了人工湿地-微生物燃料电池耦合系统(CW-MFC)对SDBS的处理效果及系统对SDBS的微生物响应特征。结果表明:当进水SDBS浓度为25 mg·L^(-1)时,CWMFC对SDBS的去除率和去除负荷分别为44.3%和6.74 g·m^(-3)·d^(-1);SDBS的加入对CW-MFC系统中微生物群落的组成与活性产生了较大的干扰,微生物需要一定的时间适应并发展SDBS降解能力,而电化学活性菌(EAB)对SDBS的抗性比其他微生物物种更强;SDBS促进了火山岩填料和阳极表面(厌氧环境)的微生物群落丰富度和多样性,而对植物根系和阴极表面(好氧环境)的微生物群落多样性产生了抑制;CW-MFC中火山岩填料表面、阴极表面和阳极表面的优势菌门分别为Proteobacteria、Bacteroidota和Desulfobacteroidota;SDBS将CW-MFC中阳极区EAB(Proteobacteria、Bacteroidota、Firmicutes、Acidobacteriota等)的相对丰度显著提高56.7%,从而提高了CW-MFC的最大输出功率密度并显著降低了系统内阻;CW-MFC中有7个SDBS降解相关菌属,Geobacter可参与β/ω氧化过程,Aeromonas、Acinetobacter和Desulfovibrio可参与脱磺酸过程,Hydrogenophaga、Zoogloea和Dechloromonas可参与苯环裂解过程,其中,Geobacter和Desulfovibrio为厌氧菌属,其余为好氧菌属,此外,火山岩填料表面SDBS降解相关菌属相对丰度最高,占比为61.61%。研究表明,SDBS改变了CW-MFC内部微生物群落的空间分布规律,促进了EAB和SDBS降解相关菌属的富集生长,并改善了CW-MFC的电化学性能。总之,利用CW-MFC系统处理阴离子表面活性剂是可行的。
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关键词
人工湿地
微生物燃料电池
阴离子表面
活性
剂
十二烷基苯磺酸钠
微生物
电化学活性菌
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职称材料
题名
生物电人工湿地系统处理抗生素废水的研究进展
被引量：
1
1
作者
史雅兰
刘秀涵
杨志刚
李云飞
陈飞勇
机构
山东建筑大学资源与环境创新研究院
山东职业学院生物工程学院
山东建筑大学市政与环境工程学院
出处
《环境工程技术学报》
北大核心
2025年第3期983-993,共11页
基金
山东省自然科学基金项目(ZR2023QE183)
国家自然科学基金项目(42307156)
南浔院士协同创新中心项目(SYS01001)。
文摘
生物电人工湿地系统(CW-MFC)是一种耦合人工湿地(CW)和生物电化学系统的新兴技术,其除保留CW在水处理方面的优势外,还可通过富集电化学功能菌群强化系统对复杂污染物的去除。近年来国内外关于CW-MFC处理抗生素废水的相关研究取得了一定进展,但在其效能和机理方面缺乏系统的归纳总结。基于此,首先系统归纳了CW-MFC对磺胺类、四环素类、喹诺酮类等抗生素的去除效果及其主要影响因素,再从微生物、电化学作用、填料和植物4个方面阐述了其在抗生素去除过程中的作用及机理。结果表明:CW-MFC对磺胺类、四环素类和喹诺酮类抗生素的去除效率可以达到80%,抗生素在CWMFC中可通过填料吸附截留、植物根系吸收和微生物电化学作用等多种机制协同去除,其中环丙沙星的去除以填料吸附为主,相比之下磺胺和四环素类抗生素更易被微生物降解。CW-MFC在处理抗生素废水,特别是修复抗生素污染地表水体方面具有广阔的应用前景,但该系统在处理抗生素时仍面临着抗性基因传播风险。
关键词
生物电人工湿地(CW-MFC)
抗生素
污水处理
电化学活性菌
电能
Keywords
constructed wetland-microbial fuel cell(CW-MFC)
antibiotics
sewage treatment
electrochemically active bacteria
electricity
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
生物基化学品的微生物电合成研究进展
被引量：
3
2
作者
周瑾洁
王旭东
孙亚琴
修志龙
机构
大连理工大学生命科学与技术学院
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期3005-3015,共11页
基金
国家自然科学基金项目(21476042
21306021)
文摘
微生物电合成是结合微生物学与电化学的新兴研究方向。电化学活性菌株以直接或间接的方式吸收人工提供的外源电子,打破胞内代谢原有的氧化还原平衡,定向催化底物合成还原性目的产物。近年来,基于生物基化学品的微生物电合成取得广泛关注。本文综述了生物基化学品微生物电合成的基本原理及最新研究进展,并讨论了电化学活性菌株的种类、电子传递机制以及典型的菌株培养方式,同时结合菌株代谢途径,讨论了微生物电合成促进乙酸、1,3-丙二醇、丁醇、琥珀酸等生物基化学品的作用机理及研究现状。最后指出了电子传递机制、电子传递效率及成本是限制该技术发展的关键问题及未来的发展趋势,旨在推动该技术应用于生物基化学品的发酵工业中。
关键词
微生物电合成
发酵
生物基
化学
品
电子传递机制
电化学活性菌
株
Keywords
microbial electrosynthesis
fermentation
bio-based chemicals
electron transfer mechanism
electroactive bacteria
分类号
TQ920 [轻工技术与工程—发酵工程]
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职称材料
题名
人工湿地-微生物燃料电池系统对十二烷基苯磺酸钠的微生物响应特征
被引量：
3
3
作者
王晓欧
夏唯宜
王慧欣
李佳音
薛明
机构
河北工业大学能源与环境工程学院
出处
《农业环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期2313-2323,共11页
基金
河北省中央引导地方科技发展资金项目(226Z3605G)
河北省自然科学基金(E2020202027)。
文摘
直链烷基苯磺酸盐(LAS)是日化领域应用最为广泛的阴离子表面活性剂,烷基苯磺酸盐及其降解中间产物已经成为环境中常见的代表性有机污染物。本研究以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为目标LAS,通过小试试验探究了人工湿地-微生物燃料电池耦合系统(CW-MFC)对SDBS的处理效果及系统对SDBS的微生物响应特征。结果表明:当进水SDBS浓度为25 mg·L^(-1)时,CWMFC对SDBS的去除率和去除负荷分别为44.3%和6.74 g·m^(-3)·d^(-1);SDBS的加入对CW-MFC系统中微生物群落的组成与活性产生了较大的干扰,微生物需要一定的时间适应并发展SDBS降解能力,而电化学活性菌(EAB)对SDBS的抗性比其他微生物物种更强;SDBS促进了火山岩填料和阳极表面(厌氧环境)的微生物群落丰富度和多样性,而对植物根系和阴极表面(好氧环境)的微生物群落多样性产生了抑制;CW-MFC中火山岩填料表面、阴极表面和阳极表面的优势菌门分别为Proteobacteria、Bacteroidota和Desulfobacteroidota;SDBS将CW-MFC中阳极区EAB(Proteobacteria、Bacteroidota、Firmicutes、Acidobacteriota等)的相对丰度显著提高56.7%,从而提高了CW-MFC的最大输出功率密度并显著降低了系统内阻;CW-MFC中有7个SDBS降解相关菌属,Geobacter可参与β/ω氧化过程,Aeromonas、Acinetobacter和Desulfovibrio可参与脱磺酸过程,Hydrogenophaga、Zoogloea和Dechloromonas可参与苯环裂解过程,其中,Geobacter和Desulfovibrio为厌氧菌属,其余为好氧菌属,此外,火山岩填料表面SDBS降解相关菌属相对丰度最高,占比为61.61%。研究表明,SDBS改变了CW-MFC内部微生物群落的空间分布规律,促进了EAB和SDBS降解相关菌属的富集生长,并改善了CW-MFC的电化学性能。总之,利用CW-MFC系统处理阴离子表面活性剂是可行的。
关键词
人工湿地
微生物燃料电池
阴离子表面
活性
剂
十二烷基苯磺酸钠
微生物
电化学活性菌
Keywords
constructed wetland
microbial fuel cell
anionic surfactant
sodium dodecyl benzene sulfonate
microorganisms
electrochemically active bacteria
分类号
TM911.45 [电气工程—电力电子与电力传动]
X703 [环境科学与工程—环境工程]
X172 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
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1
生物电人工湿地系统处理抗生素废水的研究进展
史雅兰
刘秀涵
杨志刚
李云飞
陈飞勇
《环境工程技术学报》
北大核心
2025
1
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职称材料
2
生物基化学品的微生物电合成研究进展
周瑾洁
王旭东
孙亚琴
修志龙
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
3
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职称材料
3
人工湿地-微生物燃料电池系统对十二烷基苯磺酸钠的微生物响应特征
王晓欧
夏唯宜
王慧欣
李佳音
薛明
《农业环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
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