近日，合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院胡真虎教授科研團(tuán)隊(duì)在養(yǎng)殖廢水中有機(jī)砷污染控制研究領(lǐng)域取得了新進(jìn)展，為畜禽養(yǎng)殖廢水中有機(jī)砷的去除提供了有效的解決方案。相關(guān)研究成果以“Enhancing Roxarsone Degradation and in Situ Arsenic Immobilization Using a Sulfate-Mediated Bio-Electrochemical System”為題發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域著名學(xué)術(shù)期刊Environmental Science & Technology上。
在畜禽養(yǎng)殖過程中，洛克沙胂是有機(jī)砷類抗生素飼料添加劑，被用來促進(jìn)動(dòng)物生長和防治疾病。絕大部分有機(jī)砷將隨糞尿排出動(dòng)物體外，造成養(yǎng)殖廢水和養(yǎng)殖廢棄物的砷污染。傳統(tǒng)的廢水生物處理技術(shù)難以有效去除有機(jī)砷，而這些有機(jī)砷一旦排入自然環(huán)境中，可轉(zhuǎn)化為具有毒性的無機(jī)砷，對(duì)環(huán)境的生態(tài)安全和人類健康造成嚴(yán)重威脅。
針對(duì)這一難題，胡真虎教授課題組提出了一種新的思路，將硫酸鹽還原與微生物電化學(xué)相結(jié)合，研發(fā)了硫協(xié)同的微生物電化學(xué)體系。該體系能夠高效、徹底地降解有機(jī)砷，同時(shí)將降解產(chǎn)生的無機(jī)砷轉(zhuǎn)化為難溶性沉淀物，實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)殖廢水的深度除砷。該研究證明了電化學(xué)過程的促進(jìn)作用，揭示了有機(jī)砷降解和固定過程中硫酸鹽還原菌的核心作用及其機(jī)理，并進(jìn)一步探究了該技術(shù)處理實(shí)際養(yǎng)殖廢水的效能，證明了其良好的應(yīng)用前景。
近年來，針對(duì)養(yǎng)殖廢水廢棄物中抗生素、抗生素抗性基因、病原微生物等生物安全問題和氮磷及重金屬污染問題，該課題組開展了系列研究，并進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)的實(shí)際工程示范。冠狀病毒疫情和非洲豬瘟疫病進(jìn)一步凸顯了養(yǎng)殖廢水廢棄物生物安全和污染控制的重要性。相關(guān)研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家水污染控制專項(xiàng)、國家自然基金面上和海外合作項(xiàng)目、和安徽省重大科技專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。
唐睿博士為該論文的第一作者，胡真虎教授為通訊作者，合肥工業(yè)大學(xué)為論文的第一和通訊作者單位，澳大利亞CSIRO Land and Water為論文合作單位。
論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.0c06781
硫協(xié)同的微生物電化學(xué)體系強(qiáng)化有機(jī)砷降解并原位固定無機(jī)砷的機(jī)理
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