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“微生物特种兵”治理工业废水有奇效
科技日报·2025-06-25 09:13

高盐废水处理技术突破 - 高盐废水主要来源于化工厂生产过程以及石油和天然气的采集与加工环节,含有重金属、有害化学物质等污染物,对环境和生态系统造成巨大影响 [1] - 中国科学院深圳先进技术研究院与上海交通大学团队合作构建了一种可同时降解五种有机污染物的新型工程菌株VCOD-15,有效解决了传统微生物处理技术存在的"盐抑制效应"问题 [1] - 该菌株在48小时内对五种目标污染物的去除率均超60%,其中联苯实现完全降解,甲苯、二苯并呋喃等复杂污染物降解率近90%,降解效能较天然菌株提升2至3倍 [4] 合成生物学技术应用 - 研究团队通过合成生物技术开发了迭代自然转化法,将五个功能基因簇逐步整合到VCOD-2细菌基因组中,构建了覆盖单环到多环化合物的五条人工代谢通路 [3] - 构建的"微生物特种兵"VCOD-15可同时降解联苯、苯酚、萘、二苯并呋喃和甲苯五种典型芳香类有机污染物,降解底物范围广泛 [3] - 该技术平台实现了从代谢通路的挖掘、设计到复合污染物降解菌株构建的全流程,转化效率较自然界微生物提升数倍 [2][5] 实际应用表现 - 在盐度高达102.5克每升的氯碱废水中,VCOD-15仍能保持活性,突破了传统菌株"遇盐即失活"的瓶颈 [4] - 在活性污泥反应器中,该菌株能在12小时内完全去除高浓度污染物,工业废水中的污染物残留量在48小时内降至2%以下 [4] - 该菌株在复杂微生物群落中占比稳定在40%以上,展现出强大的环境竞争力 [4] 技术平台发展前景 - 该平台支持菌种功能的持续升级,应用范畴可突破污染物降解领域,向天然产物生物合成、高值化合物细胞工厂构建等合成生物学前沿领域延伸 [6] - 技术有望为高盐废水处理、海上石油泄漏、微塑料污染等全球性挑战提供全新的生物解决方案 [5] - 该成果推动了环保产业从末端治理走向生物智造升级,将助力"无废城市"建设与"双碳"目标的实现 [6]