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废水处理新技术!代尔夫特理工大学揭示污水处理厂 N₂O 排放机制

 绿林豪杰

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若不采取减缓措施,人为排放的一氧化二氮(N₂O)预计未来 50 年内将增加 50% 。N₂O 主要由微生物群体产生,但其在生态系统中排放的生物学机制大多未知。多种氮转化类群在不同条件下均可释放 N₂O ,高铵、高氧,高亚硝酸盐、低氧,高亚硝酸盐、高氧,以及特定海洋环境中的非生物过程等都能促使 N₂O 生成。

季节性 N₂O 排放在自然和管理环境中普遍存在,多数污水处理厂在冬季或春季 3 - 4 个月间排放全年大部分 N₂O ,海洋、土壤等在寒冷季节也常有较高排放。虽常认为“低温”等是排放根源,但缺乏一致证据,且有研究表明 AOB 在高温下 N₂O 产量更高。

此前研究未深入考虑微生物群落代谢的季节性动态,忽视关键机制。代尔夫特理工大学 Michele Laureni 团队预期环境诱因等之间存在延迟,且相关微生物动态研究少且结论矛盾。为此,团队将多种分析相结合,揭示 N₂O 排放机制,确认“氨氧化菌脱氮作用”为主要生成路径,“溶解氧”为关键调控参数,展现多组学策略在相关领域的巨大潜能。 

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