成果名称: 金属还原菌和零价铁对多溴联苯醚的协同降解机理研究
完成单位: 广东省微生物研究所
主要人员: 陈杏娟、卫晋波、朱春节、周庆、孙国萍
介绍:

    本项目针对多溴联苯醚的强疏水性和化学稳定性,通过综合金属还原菌的较强细胞表面疏水性和零价铁的活泼化学性质的优势互补作用,克服其中生物利用过程长和零价铁易钝化失活的缺点,从而实现多溴联苯醚污染的有效降解。项目从代谢产物、铁矿物、细胞外膜通道蛋白和表面疏水性四个方面,重点研究了厌氧条件下金属还原菌解钝化零价铁以及零价铁强化金属还原菌表面疏水性而吸附降解多溴联苯醚的机制,补充研究了协同零价铁降解多溴联苯醚的微生物的多样性,以及有氧条件下多溴联苯醚代谢途径差异和铁还原菌解钝化零价铁的机制。结果发现了可以协同零价铁降解十溴联苯醚的微生物具有多样性,这些细菌大多具有铁还原或产酸功能;在厌氧条件下,十溴联苯醚在金属还原菌和零价铁协同作用下产生低溴代的同系物,金属还原菌通过铁还原和产酸功能解钝化零价铁并且偶联还原十溴联苯醚而获得能量生长,金属还原菌的细胞表面疏水性可被零价铁强化并且通过特定的细胞外膜通道蛋白实现十溴联苯醚的吸附降解;而在有氧条件下,十溴联苯醚在铁还原菌和零价铁协同作用下产生与厌氧条件不一样的羟基化、甲氧基化和羧基化代谢产物并且可以被菌体继续降解,铁还原菌在有氧条件下同样可以通过铁还原和产酸功能实现零价铁的有效解钝化及活性强化。

     项目阐明了金属还原菌与零价铁对多溴联苯醚的协同降解是一种与零价铁的直接化学作用截然不同的作用机制,两者的优势互补效应是促进十溴联苯醚有效降解的动力所在。厌氧及有氧条件下的协同作用都行之有效,这为实际环境中持久性有机污染物的污染控制和治理提供了新的理论指导。

批准登记号: 粤科成登(2)字【2017】0237
登记日期: 2017-06-02
研究起止时间: 2013.01 至2015.12
所属行业: 水利、环境和公共设施管理业
所属高新技术类别:
评价单位名称: 国家自然科学基金委员会
评价日期: 2016.02.04