引言：

吉林大学石油化工污染场地控制与修复技术国家地方联合工程实验室迟子芳教授课题组在C₂H₆-MBfR去除水体氧化态污染物方面取得重要进展。相关成果以“Ethane-driven chromate and nitrate bioreductions in a membrane biofilm reactor”为题发表在Chemical Engineering Journal（IF=16.744）上，并被选为当期封面精选论文。Chemical Engineering Journal为中科院一区Top期刊，是工程技术与化学化工领域最有影响力的三大期刊封面

地下水中铬及其伴随污染物硝酸盐对人类健康产生较大威胁。甲烷驱动的铬酸盐和硝酸盐还原已被证实，然而非甲烷气态烷烃—乙烷作为电子供体驱动铬酸盐和硝酸盐还原过程未见相关报道。本研究证实了乙烷作为唯一电子供体和碳源在限氧条件下成功实现铬酸盐和硝酸盐的同步还原。在长期运行下，膜生物反应器表现出了优异的铬酸盐和硝酸盐去除效能，铬酸盐和硝酸盐还原过程与乙烷氧化直接相关。Cr(III)沉淀是微生物铬还原的终产物。当单一铬酸盐存在时，乙烷氧化菌Mycobacterium氧化乙烷协同铬还原菌TM7a、Sediminibacterium和Deinococcus进行CrVI)还原。当铬酸盐和硝酸盐共存时，Mycobacterium进行乙烷氧化，伴随着铬还原菌Ferruginibacter、Deinococcus和AAP9与反硝化菌Haliangium、Pajaroellobacter作为主要参与者。此结果加深了对乙烷驱动下铬酸盐和硝酸盐还原过程的理解，有助于推动气态烷烃在地下水异位修复中的应用。

期刊封面

图片摘要

图1  膜生物膜反应器(MBfR)装置示意图

图2  乙烷基质MBfR中Cr(Ⅵ)浓度(a)和去除率(b)

图3. 乙烷基质MBfR中Cr(VI)和NO₃^--N浓度(a)和去除率(b)

图4  不同阶段生物膜中优势菌在属水平相对丰度

图5  生物膜表征图：生物膜SEM图(a)，EDS光谱图(b)，XPS分析图(c)

图6  乙烷氧化协同Cr(VI)和NO₃^-还原的微生物机制

文章信息Chi Zifang#, Ju Shijie, Wang Wenjing, Li Huai*, Luo Yihao, Bruce Rittmann (2023). Ethane-driven chromate and nitrate bioreductions in a membrane biofilm reactor, Chemical Engineering Journal, 452, 139135.
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139135