有机工业废水成分复杂,通常含有高浓度芳香族化合物。传统污水处理技术以污染物矿化分解为导向,治理模式单一且产生大量不可控碳排放,难以兼顾污染管控与资源循环利用的双重需求。
近日,我院研究团队在水处理领域国际知名学术期刊Water Research发表研究成果。本研究围绕含高浓度芳香族化合物有机工业废水低碳处理及资源回收,基于废水资源化理念,以自主筛选获得的菌株Cupriavidus sp. CY-1为核心,成功耦合废水高效净化与高值生物塑料(聚羟基丁酸酯PHB)合成,实现工业废水的无害化处理与资源化高效转化。通过监测苯甲酸及苯胺降解过程中关键功能基因簇ben、dan的上调,阐明了菌株高效降解芳香族污染物同步合成PHB的代谢机制。与此同时,苯胺不仅可显著提升PHB产量,还能营造选择性胁迫环境,赋予Cupriavidus sp. CY-1极强的环境适应性。依托该菌株构建的开放式生物反应器体系可在非灭菌条件下实现PHB的稳定高效合成。此外,该功能菌株可高效利用苯酚、3-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸等多种芳香族化合物实现高效生物转化,广谱适配多类工业芳香族废水处理场景,具有较强的产业化应用潜力。
上述研究论文第一作者为课题组已毕业博士生杜春钰,通讯作者为丁大虎副教授,南京农业大学李荣教授、郑冠宇教授参与指导了该研究。该研究得到国家重点研发计划、江苏省农业科技自主创新资金项目的资助。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004313542600998X