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周礼杰团队在期刊《Bioresource Technology》（影响因子9.0，中科院JCR 1区，TOP期刊）上发表了题为《‘Protector’ DNRA bacteria, shielding anammox systems from perfluorooctanoic acid by mitigating nitrite accumulation》的研究论文。该团队周礼杰副教授为论文第一作者兼唯一通讯作者，星光直播
为第一作者单位及通讯单位。
本文围绕PFAS代表物全氟辛酸（PFOA）对厌氧氨氧化（anammox）脱氮体系的影响展开。作者搭建实验室规模anammox-AnMBR，以合成废水连续进水并维持厌氧条件，先在PFOA为0mg/L（Stage-0）下完成启动与驯化，随后将进水PFOA逐级提高为0.25mg/L（Stage-1）、0.50 mg/L（Stage-2）和0.75 mg/L（Stage-3），评估不同浓度条件下的脱氮性能、污泥理化指标、群落结构与功能基因响应。运行结果表明，在逐级投加PFOA后，出水NO2--N浓度长期维持接近零，而NH4+-N出现波动并在高浓度阶段呈上升趋势。按阶段对比，Stage-1到Stage-3的NO2--N去除率稳定在约99-100%，明显高于无PFOA的Stage-0（约90%），而NH4+-N去除率在Stage-2达到最高的94%，Stage-3降至91%，均高于Stage-0的88%。因此存在一个阈值浓度区间，大约0.5mg/L的PFOA可以增强anammox活性。机理层面，PFOA诱导微生物进行防御和体系物质迁移变化，污泥EPS大幅增加，平均PS由33.28升至111.06 mg/gVSS，PN由3.00升至247.55 mg/gVSS，同时MLVSS在Stage-2上升至8.17g/L后于Stage-3下降至5.42 g/L，而水相TOC从15.52持续升至35.04mg/L，表明高PFOA可能导致细胞损伤或死亡，释放胞内有机物与EPS并转化为可溶性产物，造成TOC累积。宏基因组显示群落以Planctomycetes为优势门，典型anammox菌Candidatus Brocadia在低PFOA（0.25-0.5 mg/L）下相对丰度略增、在0.75mg/L下回落，呈“先升后降”的双相响应。功能基因上，硝酸盐还原相关基因丰度最高，且hzs和hdh等anammox标志基因占比由23.9%升至Stage-2的31.8%，Stage-3回落至24.4%。综合氮素计量与功能基因变化，研究推断DNRA与anammox存在合作，在阈值范围内PFOA促进关键氮转化过程，使DNRA通过转化NO2-、回补NH4+来缓冲亚硝酸盐积累，从而充当anammox的“捍卫者”，维持体系在PFAS条件下仍能保持高效脱氮，当PFOA超过阈值则对DNRA与anammox均表现抑制作用。
原文链接：//doi.org/10.1016/j.biortech.2025.133898
