壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO)废水生化处理过程中内分泌干扰毒性变化规律及微生物学机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51908276
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E1002.城市污水处理与资源化
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Nonylphnol polyethylene ether (NPnEO) is an important non-ionic surfactant. A large amount of NPnEO enter the wastewater treatment system in the process of production and use. Because NPnEO can be degraded by microorganisms into short-chain NPEO (NP2EO, NP1EO) and NP, which are estrogen-like substances, during biochemical treatment, there is a risk of inducing endocrine disrupting effect in wastewater. Therefore, this project is designed to studying the relationship between endocrine disrupting effect and microbial community structure and functional succession in the biochemical treatment of NP10EO, which is the most widely used NPnEO. Using the combined methodology of bio-testing, chemical analysis and omics technology, the variation of endocrine disrupting effect of NP10EO wastewater as well as the key toxicants under different biochemical treatment conditions is revealed; the succession characteristics of functional bacteria and functional genes responsible for the degradation of NP10EO and key toxicants under different biochemical treatment conditions are analyzed, and the microbiological mechanism underlying the induction and change of endocrine disrupting effect during the biochemical treatment of NP10EO wastewater is clarified, so as to provide theoretical basis and technical support for wastewater toxicity reduction and innocuous treatment of NPnEO wastewater.
壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO)是一种广泛应用的非离子表面活性剂,大量NPnEO在生产和使用过程中进入废水处理系统。由于低毒的NPnEO在生化处理过程中会被微生物降解转化为毒性更高的短链NPEO(NP2EO、NP1EO)和NP等类雌激素物质,从而会使废水的内分泌干扰毒性升高。因此,本项目选择NPnEO中用量最大的NP10EO为代表,围绕NP10EO废水生化处理过程中内分泌干扰毒性变化与微生物群落结构及功能演替的关联特征等科学问题,采用生物毒性检测、化学分析及现代分子生物学技术结合的方法,揭示不同生化处理条件下NP10EO废水的内分泌干扰毒性及关键致毒物质的变化规律,解析不同生化处理条件下主导毒物降解的关键功能菌群结构特征以及关键功能基因表达和演替规律,阐明废水生化处理过程中内分泌干扰毒性变化的微生物学机制,从而为NPnEO废水无害化处理、废水毒性削减新技术创新提供理论依据和技术支撑。

结项摘要

壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO)在废水生物处理系统中可被降解产生毒性更高的内分泌干扰物,从而有使废水内分泌干扰毒性升高的风险。本项目以NP10EO及其典型废水(印染废水)为研究对象,对废水生化处理前后的内分泌干扰毒性变化特征进行系统调研,对NP10EO在生物处理过程中的毒性、关键致毒产物、降解功能菌及功能基因的关联性规律进行解析,同时初步探索了功能菌群在生物强化脱除NP10EO内分泌干扰毒性上的性能。主要研究结果如下:(1)在调研的10个印染废水处理厂中,生化出水的内分泌干扰毒性均显著高于进水,平均升幅达3.2倍,生化出水的雌二醇当量(EEQ)为1.5~4.1 ng/L,具有显著生态风险;(2)NP10EO在生物降解(活性污泥体系)过程中生成的有毒降解产物主要包括短链NPEOs(NP3EO、NP2EO、NP1EO)、短链壬基酚羧酸(NP1EC)及壬基酚(NP)等,其中NP对整体内分泌干扰毒性的贡献率最高(>87%),是关键致毒物;(3)在印染活性污泥中,具有NP10EO转化和NP降解性能的功能菌包括Sphingobium、Pseudomonas、Dokdonella、Comamonas和Hyphomicrobium等,其中Sphingobium和Pseudomonas在NP10EO降解和毒性削减过程中起主导作用;(4)在分离筛选得到的关键功能菌Pseudomonas monteilii中,参与NP10EO降解脱毒的功能基因包括paaK、badA、catA、hpaB、hpaD、hpaE等;(5)将Sphingobium和Pseudomonas进行组合能够提升NP10EO降解和毒性削减速率,具有强化削减NPnEO废水内分泌干扰毒性的潜力。本项目研究结果为NPnEO废水无害化处理、废水毒性削减新技术创新提供理论依据和技术支撑。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Environmental exposure to low-dose perfluorohexanesulfonate promotes obesity and non-alcoholic fatty liver disease in mice fed a high-fat diet
环境暴露于低剂量全氟己磺酸盐会促进高脂肪饮食小鼠的肥胖和非酒精性脂肪肝疾病
  • DOI:
    10.1007/s11356-022-19369-7
  • 发表时间:
    2022-02
  • 期刊:
    Environmental Science and Pollution Research
  • 影响因子:
    5.8
  • 作者:
    Xiwei He;Jinhong Jiang;Xu-Xiang Zhang
  • 通讯作者:
    Xu-Xiang Zhang
复合菌群生物强化削减NPEOs内分泌干扰毒性的试验研究
  • DOI:
    10.13198/j.issn.1001-6929.2022.08.15
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    环境科学研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨锐;何席伟;甘序;齐昭栋;张徐祥;任洪强
  • 通讯作者:
    任洪强
Nonylphenol ethoxylates biodegradation increases estrogenicity of textile wastewater in biological treatment systems
壬基酚聚氧乙烯醚生物降解增加生物处理系统中纺织废水的雌激素性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Water Research
  • 影响因子:
    12.8
  • 作者:
    Xiwei He;Zhaodong Qi;Jie Gao;Kailong Huang;Mei Li;Dirk Springael;Xu-xiang Zhang
  • 通讯作者:
    Xu-xiang Zhang
纺织印染废水毒性特征与控制技术研究进展
  • DOI:
    10.11894/iwt.2021-0180
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    工业水处理
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姜金宏;何席伟;熊晓敏;张徐祥;任洪强
  • 通讯作者:
    任洪强
城市污水雌激素活性研究进展———毒性评估、致毒物解析及毒性削减
  • DOI:
    10.7524/aje.1673-5897.20200927001
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    生态毒理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐杰明;何席伟;周嘉伟;张徐祥;任洪强
  • 通讯作者:
    任洪强

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码