Iron-Activated Carbon Systems to Enhance Aboriginal Aerobic Denitrifying Bacterial Consortium for Improved Treatment of Micro-Polluted Reservoir Water: Performances, Mechanisms, and Implications

反硝化细菌 污染物 环境化学 环境修复 硝酸盐 化学需氧量 污染 化学 活性炭 生化需氧量 水质 环境科学 环境工程 反硝化 氮气 污染 污水处理 生态学 生物 吸附 有机化学
作者
Yuwei Huang,Haihan Zhang,Xiang Liu,Ben Ma,Tinglin Huang
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:56 (6): 3407-3418 被引量:110
标识
DOI:10.1021/acs.est.1c05254
摘要

Although many source waterbodies face nitrogen pollution problems, the lack of organic electron donors causes difficulties when aerobic denitrifying bacteria are used to treat micro-polluted water. Different forms of iron with granular activated carbon (AC) as carriers were used to stimulate aboriginal microorganisms for the purification of micro-polluted source water. Compared with the iron-absent AC system, targeted pollutants were significantly removed (75.76% for nitrate nitrogen, 95.90% for total phosphorus, and 80.59% for chemical oxygen demand) in the sponge-iron-modified AC system, which indicated that iron promoted the physical and chemical removal of pollutants. In addition, high-throughput sequencing showed that bacterial distribution and interaction were changed by ion dosage, which was beneficial for pollutant transformation and reduction. Microbial functions, such as pollutant removal and expression of functional enzymes that were responsible for the transformation of nitrate nitrogen to ammonia, were highly efficient in iron-applied systems. This study provides an innovative strategy to strengthen in situ remediation of micro-pollution in waterbodies.
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