近日,地环学院孔强教授团队在人工湿地型微生物燃料电池研究处理含锌工业金属废水方面取得新进展。以王倩副教授和硕士研究生吕瑞源为第一作者、孔强教授为通讯作者撰写的论文《Characterization of microbial community and resistance gene (CzcA) shifts in up-flow constructed wetlands-microbial fuel cell treating Zn (II) contaminated wastewater》发表于《Bioresource Technology》杂志(中科院一区TOP期刊,IF=6.669)。该项研究工作是与荷兰联合国教科文组织国际水教育学院的Eldon R. Rene博士和澳大利亚悉尼科技大学土木与环境工程学院Qiang Hao博士合作开展的。
人工湿地-微生物燃料电池(CW-MFC)是一项环境友好型污水处理和生物质能源利用技术,在处理工业金属废水方面具有广阔的研究和应用前景,国内外对CW-MFC处理含锌废水的研究较少,锌对CW-MFC装置造成的影响也尚不明确。该研究工作为解决这一课题,应用上流式人工湿地耦合微生物燃料电池技术,成功构建了一套含锌废水的生态处理装置,通过观察水质净化情况、产电量、微生物群落功能三个指标,系统比对了该装置处理含锌工业废水及普通废水的差异。研究发现,含锌废水显著抑制了CW-MFC的水质净化能力和产电能力,这主要是由于工业废水中的锌抑制了CW-MFC中某些细菌功能属(主要是EAB, DNB, NOB 和 DNPAO)的丰度和装置阳极的微生物丰富度所造成的。CW-MFC对工业废水中的锌具有98.56±1.01%的去除效率,这是因为锌促进了CW-MFC中抗性基因CzcA的表达,使得CW-MFC中的微生物种群提高了对锌的耐受能力。
地环学院污水生物处理与资源化团队聚焦水体污染生物生态处理理论与技术,近年来在人工湿地生态修复方面取得显著发展,主持国家自然科学基金3项,山东省重点研发计划等省部级科研项目2项。2020年COVID-19疫情发生以来,该团队教师在做好疫情防护的同时坚持教学科研两不误,在抓好本科研究生网络教学基础上,科研产出方面以第一和通讯作者单位发表B类论文1篇,与新加坡国立大学、西北农林科技大学、哈尔滨工业大学和北京交通大学等合作发表B类论文2篇(Water Research, 2020, 169: 115285; Science of the Total Environment, 2020, 711: 135087)。

论文链接: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.122867