原文信息:
HE Yan†*, LI ShuYao†, YUAN Jing, CHENG Jie, DOU JiBo, YANG XueLing & XU JianMing. A systematic understanding of microbial reductive dechlorination towards an improved “one health” soil bioremediation: A review and perspective. Sci China Tech Sci, 2024, 67: 3009–3031, https://doi.org/10.1007/s11431-024-2664-5
内容介绍
难降解有机氯(COPs)是指包括新兴和传统COPs污染物在内的一类危害土壤健康的全球典型持久性污染物。还原脱氯是难降解COPs最重要的环境削减方式,在该过程中,脱氯功能微生物通过厌氧脱氯呼吸电子传递链实现COPs脱毒的同时获得能量生长。然而,胞外呼吸菌在厌氧条件下氧化电子供体(如有机碳等)所产生的电子,会通过直接或间接方式传递至胞外不同电子受体(如Fe(III)、SO42–、COPs等),由此可介导土壤等复杂环境介质中电子传递在不同生源要素循环/污染转化中发生多过程耦合,调控生态系统健康演变方向。因此,阐明COPs还原脱氯削减与多个生源要素生物地球化学循环的耦合关系与微生物-化学介导机制,有助于针对土壤等典型复杂环境介质开发高效的生物修复策略,平衡污染转化与元素循环,最终实现“同一健康”的目标。
图1 还原脱氯和多种生源要素过程反应计量及驱动反应过程的关键功能微生物
图2 脱氯功能微生物群落种间互作机制
图3 “自上而下”的自组装和“自下而上”的合成脱氯功能微生物群落的未来研究框架
此外,该综述还讨论了合成微生物群落设计与应用所面临的主要挑战和展望,以提高我们对土壤等典型复杂环境介质中微生物介导还原脱氯的系统认知,以科学支撑面向“同一健康”的土壤生修复策略优化与完善。
★ 通讯作者简介★
何艳 浙江大学求是特聘教授,浙江大学土水资源与环境研究所所长。国家自然科学杰出青年基金和优秀青年基金获得者,曾入选教育部首批青年长江学者、国家万人计划“青年拔尖人才”、十三五国家重点研发计划项目首席科学家,全国百篇优秀博士学位论文获得者。研究方向为土壤污染控制与修复、污染环境生物地球化学、土壤污染微生态与健康重建,现(曾)主持国家重点研发计划项目、国家自然科学杰出青年基金/创新研究群体项目课题/优秀青年基金、国家863计划重大项目课题、国家公益性行业科研专项课题、浙江省自然科学杰出青年基金/重大项目等,作为主要完成人的科技成果获得2016年度国家科学技术进步二等奖,近年来在Soil Biol Biochem、Environ Sci Technol、Water Res、ISME J等国际学术刊物上发表SCI论文120余篇,获授权国家发明专利11项,主著中、英文学术著作各1部(个人主页:http://person.zju.edu.cn/heyan)。