2024年9月10日，高水平学术期刊《Nature Communications》刊发了海南大学环境科学与工程学院马斌研究员团队的研究成果“Strategy to mitigate substrate inhibition in wastewater treatment systems”。海南大学博士生李倍莹为该文唯一第一作者，马斌研究员为独立通讯作者。

全球城市化需要更稳定和可持续的污水处理技术，以减轻水环境负担。针对污水处理过程中底物对微生物的抑制作用导致污水排放不稳定的问题，本研究提出了一种通过人为设置非致死的高底物环境来增强细菌群落耐受性的方法，并以亚硝酸盐抑制厌氧氨氧化为例，探讨了该方法的可行性。结果表明，非致死性高底物环境可以增强厌氧氨氧化菌群对亚硝酸盐的耐受性，在高亚硝酸盐浓度下，厌氧氨氧化菌的比活性提高了24.71倍。此外，由厌氧氨氧化菌群群落组成的高亚硝酸盐耐受性系统也对亚硝酸盐冲击表现出更强的抵抗力（2倍）。在不影响主反应器运行的情况下，增强了系统的反脆弱性，非致死性高亚硝酸盐环境使厌氧氨氧化菌的优势菌属变为Candidatus Jettenia。这种提高细菌群落在非致死高底物环境中的耐受性的方法，为促进污水处理系统在底物波动下稳定运行，实现低碳低能耗和可持续的污水处理提供了坚实的应用基础与关键技术支撑。

UASB1为对照反应器，UASB2增设侧流装置构建非致死性高亚硝环境。

该项研究成果得到了国家自然科学基金、海南省自然科学基金和海南省重点研发项目的支持和资助。

论文原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-52364-9