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孙德智教授课题组在《Journal of Environmental Management》上发表研究成果
时间:2022-06-23 

环境学院孙德智教授课题组完成的关于外加电势强化厌氧甲烷氧化反硝化的论文“Enhancement of denitrifying anaerobic methane oxidation via applied electric potential”发表在JCR一区环境科学与生态学Top期刊《Journal of Environmental Management》(IF= 6.789)上,第一作者为环境学院博士研究生石天晶,指导老师为孙德智教授,北京林业大学为第一完成单位。

厌氧甲烷氧化反硝化(DAMO)工艺通过甲烷作为电子供体进行反硝化,在减少甲烷排放的同时也避免了反硝化过程中温室气体氧化亚氮的产生。本研究通过构建单室三电极电化学序批式反应器(ESBR),研究了外加电势对厌氧甲烷氧化反硝化工艺的影响。根据不同外加电势下的亚硝酸盐转化效率,确定了DAMO的最优外加电势为+0.8V。在外加+0.8V的电势长期(60天)运行后,亚硝酸盐去除率可达3.34±0.28 mg-N·L-1·d-1,是不加电对照组(0.74±0.16 mg N/L/d)的4.5倍。DAMO功能菌(Candidatus Methylomirabilis)在外加电势下明显得到富集,其甲烷氧化功能基因(pmoA)显著表达。通过非靶向LC-MS代谢组学分析,外加电势可影响与甘油磷脂代谢、精氨酸和脯氨酸代谢通路相关的代谢物亚精胺、精胺和甘油胆碱的调控,从而对DAMO过程产生促进作用。这些结果表明,外加电势是一种有效的强化DAMO工艺的策略,促进了DAMO过程中甲烷和氮的去除。

本研究得到了国家自然科学基金(No. 51978053)的资助。

作者:石天晶 审稿:齐飞 | 编辑:王荣芳 审核:郭世怀


 
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