近来,水科院淡水池塘饲养生态环境调控立异团队,在低温工况下饲养尾水处理范畴获得新进展,研讨成果“C4-HSL drives rapid biofilm formation in low-temperature aquaculture effluent: strengthening structural stability of biofilm and improving nitrogen removal efficiency”宣布在国际环境科学威望期刊《Enviro
nmental Research》(IF=7.7,JCR一区),相关研讨得到了国家自然科学基金面上项目“AHLs高表达工程菌强化低温饲养水处理体系生物膜细菌初始粘附的集体感应机制”(项目编号:32473218)等项目的赞助。研讨生李军霖、马嘉豪为论文一起榜首作者,李志斐副研讨员为通讯作者。
水产饲养具有冬天会集排放尾水的特征,尾水处理面对低温(15℃)与低碳氮比(C/N5)的两层压力,导致水处理中心处理环节-生物膜发动缓慢、脱氮效能锐减,成为限制水产饲养处理的要害瓶颈。研讨以高活性信号分子C4-HSL为破解低温饲养尾水处理难题的有用办法,经过构建生物膜细胞粘附体系和序批式生物膜反应器低温模仿渠道,研讨了C4-HSL对低温条件下生物膜细菌初始粘附的推进作用及其集体感应机制,成果发现在极低浓度700 ng/L条件下能强力驱动生物膜快速初始粘附,使生物膜构成指数(BFI)飙升57.5%,其中心机制在于C4-HSL调控微生物上调鞭毛拼装和集体感应相关基因,促进生物膜结构从松懈无序向高度安稳改变,缩短了生物膜挂膜时刻,脱氮作用高达91.62%,是对照组的3倍,处理了低温下生物膜发动慢、易溃散的痛点。
研讨成果摒弃了传统低温强化技能依靠高本钱外源碳源的限制,创始了“信号分子精准调控”这一全新的高效、低本钱技能途径,为低温饲养尾水处理供给了新的技能思路。相较于前期工作,该办法兼具低本钱与高活性优势,技能使用场景成功拓宽至全国冬天及高海拔低温饲养区域,完成了低本钱技能使用与环境适应性的双打破,为工业绿色转型注入新动能。