Biochar‐Enhanced Methane‐Dependent Denitrification: Insights Into Pyrolysis Temperature‐Driven Microbial Electron Transfer Pathways and Regulatory Mechanisms

生物炭 电子转移 化学 热解 反硝化细菌 电子传输链 甲烷厌氧氧化 硝酸盐 氮气 甲烷 环境化学 反硝化 电子供体 化学工程 生物量(生态学) 生物膜 细胞外 光化学 污水处理 废水
作者
Lianfu Liang,Li Yepu,Danyu Li,Keying Liu,Rui Lin,Xiaofeng Fu,Zhiqiang Zhao
出处
期刊:Chemsuschem [Wiley]
卷期号:19 (11): e70803-e70803
标识
DOI:10.1002/cssc.70803
摘要

Denitrifying anaerobic methane oxidation (DAMO) is a promising carbon-neutral technology for synchronous nitrogen pollution control and methane mitigation, yet its engineering application is severely limited by inefficient microbial interspecies electron transfer. Although biochar can promote microbial extracellular electron transfer (EET), the mechanisms by which pyrolysis temperature-driven changes in biochar properties modulate EET pathways in DAMO systems remain unclear. Herein, sludge-derived biochars prepared at 300°C (BC300) and 800°C (BC800) were used to explore their effects on DAMO performance and EET pathways. Both biochars significantly enhanced nitrate removal, with BC300 and BC800 achieving 1.7-fold and 2.2-fold higher nitrate removal rates than the unamended control, respectively. BC300 with abundant redox-active functional groups acted as an electron shuttle to mediate indirect electron transfer via upregulating Rnf complex genes. BC800 with high graphitization and conductivity functioned as an electron conduit to establish efficient direct interspecies electron transfer (DIET) via enriching Methanospirillum and upregulating pilA gene, exhibiting a superior promotional effect on electron transfer compared to BC300. This work elucidates the differentiated EET regulatory mechanisms of pyrolysis-tailored biochars in DAMO systems, providing critical theoretical support for carbon-neutral wastewater nitrogen removal.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
乐乐完成签到 ,获得积分10
刚刚
李健的小迷弟的应助被燚槿采纳,获得10
1秒前
药大小金鱼完成签到,获得积分10
2秒前
一这那西发布了新的文献求助30
3秒前
亚琛求文献完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
日升完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
zpz完成签到,获得积分10
4秒前
好好学习可以吗完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
年轻的冷雁完成签到,获得积分10
6秒前
唐一完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
e3_iei的应助被任性的翼采纳,获得10
7秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
7秒前
虞无声发布了新的文献求助10
8秒前
Orange的应助被燚槿采纳,获得10
8秒前
11秒前
乐观完成签到 ,获得积分10
11秒前
大喜发布了新的文献求助10
12秒前
lkjtql发布了新的文献求助10
12秒前
传奇3的应助被MST采纳,获得10
12秒前
13秒前
知性的大白菜真实的钥匙完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
16秒前
vorvindur发布了新的文献求助10
16秒前
allize完成签到,获得积分10
17秒前
攀攀完成签到,获得积分10
18秒前
TranYan发布了新的文献求助50
18秒前
慕青的应助被zjw采纳,获得10
18秒前
乐空思的应助被小李不理你采纳,获得15
19秒前
小研完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
Owen的应助被酷炫的夏兰采纳,获得30
21秒前
21秒前
lkjtql完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8081057
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9497203
关于积分的说明 21399529
捐赠科研通 7649281
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3401563
关于科研通互助平台的介绍 2530665
邀请新用户注册赠送积分活动 2440217