在農(nóng)業(yè)面源污染治理領(lǐng)域,一項(xiàng)創(chuàng)新性微生物技術(shù)取得重大突破。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境科研團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)出新型生物修復(fù)系統(tǒng),通過(guò)優(yōu)化微生物群落間的電子傳遞網(wǎng)絡(luò),將常見(jiàn)抗生素四環(huán)素的降解效率提升至90%以上,為解決畜禽糞肥抗生素污染問(wèn)題提供了環(huán)保新方案。該研究成果已在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》國(guó)際期刊發(fā)表。

上海環(huán)保展了解到,隨著我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)集約化發(fā)展,四環(huán)素類(lèi)抗生素在畜禽糞肥中的殘留問(wèn)題日益突出。這些殘留物不僅影響土壤生態(tài)系統(tǒng)平衡,還可能通過(guò)農(nóng)作物進(jìn)入食物鏈。"現(xiàn)有處理技術(shù)普遍存在能耗高、效率低等問(wèn)題,而生物電化學(xué)系統(tǒng)因其環(huán)境友好特性備受關(guān)注。"項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李教授指出,"微生物協(xié)同作用機(jī)制的突破是技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。"
研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)半年,從受污染土壤中分離培養(yǎng)特殊微生物群落,通過(guò)定向進(jìn)化技術(shù)培育出具有超強(qiáng)電子傳遞能力的菌群組合。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,在標(biāo)準(zhǔn)濃度條件下,優(yōu)化后的生物處理系統(tǒng)對(duì)抗生素的去除效果較傳統(tǒng)方法提升近3倍。
"我們成功構(gòu)建了微生物間的'生物電網(wǎng)'。"研究組成員葉博士形象地解釋道。經(jīng)過(guò)特殊培育的假單胞菌、擬桿菌等優(yōu)勢(shì)菌株形成了高效的電子傳遞鏈。特別是菌群分泌的過(guò)氧化物酶活性顯著提高,這些生物催化劑能夠精準(zhǔn)識(shí)別并分解抗生素分子結(jié)構(gòu)。
上海環(huán)保展了解到,電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),優(yōu)化菌群會(huì)自發(fā)形成特殊的立體聚落結(jié)構(gòu),其表面密布納米級(jí)導(dǎo)電纖毛。這些天然形成的"生物導(dǎo)線"使電子轉(zhuǎn)移速率提升3倍,為污染物降解提供了持續(xù)動(dòng)力。該技術(shù)不僅運(yùn)行成本低廉,且避免了傳統(tǒng)方法可能產(chǎn)生的二次污染,具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
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