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作者：严紫月;秦艳;高品;
单位：东华大学环境科学与工程学院;
摘要：零价铁(Fe~0)作为一种性能优异的还原物质，被广泛应用于环境修复和污染治理。虽然已有研究报道Fe~0能够强化污泥厌氧消化效能，但其潜在微生物学机制过程尚不明晰。对比考察不同粒径Fe~0(500 nm(nFe~0)、50μm(μFe~0)和2 mm(mFe~0))对污泥厌氧消化反应稳定性和产甲烷(CH_4)效能的过程影响，探究污泥厌氧微生物群落在Fe~0胁迫作用下的变化特征和组成差异，进一步解析Fe~0强化污泥厌氧产CH_4效能的内在微生物学机制。结果表明，Fe~0能加快污泥厌氧消化反应进程，促进污泥胞外聚合物(EPS)多糖和蛋白质的分泌，挥发性脂肪酸(VFAs)和CH_4生成量分别可提高14.4%～41.2%和16.1%～54.2%,且nFe~0和μFe~0强化效果明显优于mFe~0。此外，Fe~0可显著富集norank＿f＿＿Bacteroidetes＿vadinHA17和norank＿f＿＿norank＿o＿＿norank＿c＿＿Dojkabacteria等细菌微生物及Methanobacterium和Methanofollis等氢营养型产CH_4古菌微生物，且微生物富集程度随Fe~0粒径的减小而增强。进一步通过功能酶基因解析发现，Fe~0可通过富集参与氢营养型产CH_4过程中的甲酰甲基呋喃脱氢酶(fwd)、F_(420)还原氢化酶(frh)、膜蛋白甲基转移酶(mtr)和甲基辅酶M还原酶(mcr)等基因强化污泥产CH_4效能。
关键词：零价铁;;污泥厌氧消化;;粒径;;微生物学机制;;功能酶基因
基金资助：国家自然科学基金(51978136);; 中央高校基本科研业务费专项资金(2232022A-10)
