Carbon-Restricted Anoxic Zone as an Overlooked Anammox Hotspot in Municipal Wastewater Treatment Plants

缺氧水域 厌氧氨氧化菌 废水 环境科学 污水处理 总有机碳 热点(地质) 环境工程 反硝化 环境化学 化学 地质学 氮气 反硝化细菌 地球物理学 有机化学
作者
Qi Zhao,Liang Zhang,Jianwei Li,Tipei Jia,Liyan Deng,Qiyu Liu,Jun Sui,Qiong Zhang,Yongzhen Peng
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:57 (51): 21767-21778 被引量:39
标识
DOI:10.1021/acs.est.3c07017
摘要

The anoxic zone serves as the core functional unit in municipal wastewater treatment plants (MWWTPs). Unfortunately, in most cases, the downstream range of the anoxic zone is severely lacking in available organic carbon and thus contributes little to the removal of nutrients. This undesirable range is termed the “carbon-restricted anoxic zone”, representing an insurmountable drawback for traditional MWWTPs. This study uncovers a previously overlooked role for the carbon-restricted anoxic zone: a hotspot for anaerobic ammonium oxidation (anammox). In a continuous-flow pilot-scale plant treating municipal wastewater (55 m3/d), virgin biocarriers were introduced into the carbon-restricted anoxic zone (downstream 25% of the anoxic zone with BOD5 of 5.9 ± 2.3 mg/L). During the 517-day monitoring, anammox bacteria highly self-enriched within the biofilms, with absolute and relative abundance reaching up to (9.4 ± 0.1) × 109 copies/g-VSS and 6.17% (Candidatus Brocadia), respectively. 15N isotopic tracing confirmed that anammox overwhelmingly dominated nitrogen metabolism, responsible for 92.5% of nitrogen removal. Following this upgrade, the contribution ratio of the carbon-restricted anoxic zone to total nitrogen removal increased from 9.2 ± 4.1% to 19.2 ± 4.2% (P < 0.001), while its N2O emission flux decreased by 84.5% (P < 0.001). These findings challenge stereotypes about the carbon-restricted anoxic zone and highlight the multiple environmental implications of this newfound anammox hotspot.
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
开放盼夏发布了新的文献求助10
1秒前
白色梨花发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
阿会完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
zzz完成签到,获得积分10
5秒前
一念之间完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.1应助大气冰旋采纳,获得10
8秒前
科研通AI6.3应助kinghead采纳,获得10
8秒前
9秒前
Janely完成签到,获得积分10
15秒前
上班发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
王小帅ok完成签到,获得积分10
16秒前
yu完成签到 ,获得积分10
16秒前
drleslie完成签到 ,获得积分10
17秒前
000完成签到,获得积分10
17秒前
彭于晏应助暠月当空采纳,获得10
17秒前
脑洞疼应助健壮尔丝采纳,获得10
17秒前
科学家发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
xm完成签到,获得积分10
21秒前
000发布了新的文献求助30
21秒前
KK_ad完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
25秒前
Zjianwei完成签到,获得积分10
26秒前
李爱国应助Hazel采纳,获得10
26秒前
Owen应助八卦巧克力采纳,获得10
27秒前
chengzi完成签到,获得积分10
27秒前
暠月当空发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
28秒前
zhang005on完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
图图发布了新的文献求助10
31秒前
现在学发布了新的文献求助10
31秒前
Berry完成签到,获得积分10
32秒前
jackie发布了新的文献求助10
33秒前
wsb完成签到,获得积分10
33秒前
高分求助中
论现代体育科学研究的方法学特征 1000
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 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 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6918235
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8608852
关于积分的说明 18264939
捐赠科研通 6332143
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3069153
关于科研通互助平台的介绍 2098217
邀请新用户注册赠送积分活动 2046365