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我院在地下水有机污染物厌氧微生物修复研究中取得重要成果

发布时间:2018-11-30 浏览次数:10

我院水文学及水资源专业吴吉春教授和叶淑君教授团队与加拿大多伦多大学Elizabeth A. Edwards教授团队合作,近日在地下水有机污染物厌氧微生物修复研究中又取得重要成果。该合作团队以南京某工业污染场地地下水为研究对象,通过3期场地调查,连续5年场地地下水污染监测,连续3年的室内微生物实验,确定该污染场地地下水中的1,2,4-三氯苯可通过厌氧微生物降解发生自然衰减,微宇宙实验揭示了1,2,4-三氯苯逐步还原脱氯到毒性更大的苯,再降解为无毒的二氧化碳的完整过程和机制(图1)。为查明上述厌氧微生物还原过程中的功能菌,开展系列微宇宙实验,通过分子生物学技术,发现污染场地中存在一种新型的未被报道的氯苯类物质还原脱氯菌Dehalogenimonas(图2),该菌可以将1,2,4-三氯苯以2%/10%/88%的摩尔比还原脱氯至1,2-1,3-1,4-二氯苯,以及将1,2-1,3-二氯苯还原脱氯至氯苯;1,4-二氯苯和氯苯还原脱氯反应的功能菌为Dehalobacter;氯苯类物质还原脱氯最终产物苯,在厌氧条件下被功能菌Deltaproteobacteria ORM2矿化为无毒产物二氧化碳。上述研究中的重要成果为:首次发现并揭示氯苯类有机物在场地和实验室均可实现原位厌氧条件下完全的微生物降解,其中突破性成果是发现新型氯苯类物质的还原脱氯菌Dehalogenimonas这些成果对地下水氯苯类污染物原位修复研究与应用具有重要的意义和价值。

上述成果以“Natural attenuation and anaerobic benzene detoxification processes at a chlorobenzene-contaminated industrial site inferred from field investigations and microcosm studies”和“A Dehalogenimonas Population Respires 1,2,4-Trichlorobenzene and Dichlorobenzenes”为题于20181月和11月先后发表在环境、水资源学科NI期刊《Environmental Science & Technology》上,第一作者为2014级博士研究生乔文静,通讯作者为叶淑君教授和Elizabeth A. Edwards教授。

该研究获得国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项(2016YFE0101900)、美国杜邦公司、国家自然科学基金(41472212)、国家留学基金委和加拿大基因组和安大略省基因组学研究所(OGI-102)等项目和机构的资助。

文章链接:

https://pubs.acs.org/action/showCitFormats?doi=10.1021%2Facs.est.8b04239

https://pubs.acs.org/action/showCitFormats?doi=10.1021%2Facs.est.7b04145


1. 1,2,4-三氯苯的降解路径


2.基于16S rRNA基因的Dehalogenimonas spp.及其他还原氯苯类物质菌种的系统发育关系的最大似然树