温州大学孙达-重庆科技大学曾国明丨Environ Technol Inno:小球藻生物炭负载纳米零价铁技术助力微生物调控研究

学术   2024-11-17 13:04   江苏  

点击上方|关注我们


一项由温州大学孙达和重庆科技大学曾国明团队联合发表了一项关于“小球藻生物炭负载纳米零价铁(nZVI/BC)”技术的重要研究成果,为微生物调控及环境治理开辟了新途径。该研究揭示了nZVI/BC体系对大肠杆菌的作用机制,并为其安全性和稳定性提出了优化策略。

技术背景与挑战

纳米零价铁(nZVI)作为一种高效的环境污染修复材料,因其优异的反应活性备受关注。然而,其高毒性和易团聚的特性限制了实际应用。研究团队通过将nZVI与小球藻生物炭(BC)相结合,成功开发出一种稳定且低毒的复合材料nZVI/BC。

研究发现

高效灭活致病菌

在12.5 g/L剂量下,nZVI/BC体系对蓝藻微囊藻展现出最佳去除效果,并对大肠杆菌实现了高效灭活。在30分钟内,该体系对大肠杆菌达到-3.60 log的灭活率,而单一nZVI的灭活率更高达-5.0 log。

作用机制深入解析

nZVI比nZVI/BC更容易吸附在大肠杆菌细胞表面,其主要与胺基、羧基和酯基等官能团发生作用。进一步的代谢组学研究揭示,nZVI/BC体系能够显著扰乱大肠杆菌的氨基酸、核苷酸和脂质代谢。此外,研究证实,活性氧在大肠杆菌灭活过程中发挥了关键作用。

生物炭的关键作用

生物炭负载显著降低了nZVI的毒性,同时增强了其稳定性。这种材料设计在保持高效灭活能力的同时,降低了对环境和非目标微生物的潜在威胁。

nZVI/BC对大肠杆菌的毒性机理图

应用与展望

该研究为开发新型高效环境修复技术提供了科学依据。nZVI/BC体系有望在水体污染治理、病原微生物控制等领域发挥重要作用。研究团队同时提出,未来研究应进一步探索此类材料在复杂环境中的表现及其长期影响。

温州大学孙达团队和重庆科技大学曾国明团队长期合作致力于水环境污染治理策略构建,共同完成该项工作。孙达魏昊轩博士为文章的通讯作者,曾国明博士和何宇为文章的第一作者。

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.eti.2024.103906

热门文章

北京大学朴世龙院士团队和西北农林科技大学岳超教授团队发表我国未来植树造林及其碳汇路径最新研究

打破传统认知!根特大学最新Science正刊 !

新疆生地所在《Nature Ecology & Evolution》发表原创性研究成果!

浙江大学“杰青”团队博士后一作发《Nature》子刊!

Nature正刊!伯明翰大学和牛津大学等研究人员解锁全球森林树木在减缓气候变化中的新角色!

Science正刊!全球100多位科学家联合发表重要成果,首次在全球范围内系统性地分析了森林树木的生命节奏及其对碳平衡的影响!

Nature 正刊!树木多样性促进天然林土壤碳氮的固存

《Science》正刊!领域大牛重磅综述!

祝贺!西北农林科技大学集齐CNS三大顶刊!

如何评估土壤功能?瓦赫宁根大学研究团队在土壤学一区TOP期刊最新成果给出答案!
Science正刊!伦敦帝国理工学院等揭示全球陆地植被强烈碳吸收和周转的放射性碳证据!
重磅!全球气候变化领域最新《Science》正刊!
全球氮循环领域最新《Nature》正刊!

Nature Communications | 中科院地理资源所寇亮研究组提出树木根系“获取-防御-分解”地下反馈循环概念框架

Nature Climate Change | 中国科学院地理资源所吴朝阳课题组发表生物多样性调控植被物候的研究成果!

Nature 正刊!全球200多位研究人员基于17738个森林样地数据集发现生物多样性可以防止非本地树种的入侵

注意:点击文末“阅读原文”直接跳转至原文。由于微信修改了推送规则,请大家将生态学者加为星标(公众号主页 → 右上角「•••」→「设为星标」),或每次看完后点击页面下端的“在看”,这样可以第一时间收到我们的推文!
版权声明

以上内容由文章作者授权发布,欢迎分享与转载!

请注明来源且保留公众号“生态学者”名片!


生态学者
关注土壤、植物、微生物及动物等领域及交叉学科的最新或经典的研究资讯!欢迎投稿科研进展/专刊征稿/招聘/讲座等,联系邮箱:ecologist_all@163.com亦或添加VX:The-Ecologist
 最新文章