研究背景
铁铵氧化（Anaerobic ammonium oxidation coupled to Fe(III) reduction，Feammox）是一种在厌氧下铵氧化耦合三价铁还原的生物过程。自养型 Feammox 对于处理含铵的低碳氮废水极具潜力。目前 Feammox 工艺所面临的两大困境，一是需要持续的 Fe(III) 源供给，二是铵氧化速率较慢。如若将 Feammox 体系中的铁以 Fe(II)/Fe(III) 形式循环起来，便可不断产生 Fe(III) 以供 Feammox 运行。由于 Feammox 的铁还原与铵氧化是正向耦合关系，铁还原的增强亦会提高铵的氧化速率。因此解决 Feammox 困境的关键在于驱动 Fe(II)/Fe(III) 循环。
文章简介
该工作对不同电压下的Feammox性能和潜在机理进行了研究与探讨。结果表明最佳应用电压为 0.6 V。铵氧化速率达到了2.5±0.1 mg N/(L·d)，是传统 Feammox 的 3倍。同时体系中的铁以蓝铁石 [Fe(II)] 和淡磷钾铁矿 [Fe(III)] 的形式持续循环。循环伏安 (Cyclic Voltammetry，CV) 扫描证实了阳极表面发生了 Feammox 反应。在最佳电压下，菌群结构以 Geobacteraceae 为主导的方向进行演替，并形成了特定的共代谢网络。
这些结果为Feammox处理含铵废水提供了研究思路和技术参考。该成果以“Bioelectrochemically enhanced autotrophic Feammox for ammonium removal via the Fe(II)/Fe(III) cycle”(《生物电化学通过 Fe(II)/Fe(III) 循环增强自养型 Feammox 去除铵》)为题，发表在英国皇家化学会期刊 Environmental Science Water Research & Technology 上，并入选为期刊封面文章。
论文信息
Bioelectrochemically enhanced autotrophic Feammox for ammonium removal via the Fe(II)/Fe(III) cycle
Tuo Wang, Jiayao Zhang, Ziyuan Wang, Qian Zhao, Yue Wu, Nan Li, Xinlei Jiang* and Xin Wang*（王鑫，南开大学）
Environ. Sci.: Water Res. Technol., 2024,10, 1355-1364
https://doi.org/10.1039/D4EW00074A
作者简介
本文第一作者，南开大学环境科学与工程学院博士研究生，研究方向为微生物电化学与铵氧化技术的应用研究。
相关期刊
rsc.li/es-water
Environ. Sci.: Water Res. Technol.
| 2-年影响因子* | 3.5分 |
| 5-年影响因子* | 4.5分 |
| JCR 分区* | Q2环境科学 Q2水资源 Q3工程-环境 |
| CiteScore 分† | 8.6分 |
| 中位一审周期‡ | 52 天 |
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