活性污泥法是全球市政污水和工業(yè)廢水凈化處理的主流技術(shù)。我國科學家成功揭示活性污泥法關(guān)鍵環(huán)節(jié)——活性污泥菌膠團形成的分子調(diào)控機制，為進一步改進這一技術(shù)打下良好基礎。

這是記者20日從中國科學院水生生物研究所獲得的消息。據(jù)該所專家介紹，我國每年產(chǎn)生的城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水量達765億噸。目前，我國已建成城鎮(zhèn)污水處理廠4000余座，日處理規(guī)模達1.7億立方米，超過90%的市政污水和50%的工業(yè)廢水采用活性污泥法進行處理。

據(jù)專家介紹，活性污泥法可有效去除污水中的有機物、氮磷營養(yǎng)和重金屬等污染物，其關(guān)鍵在于活性污泥細菌可以形成菌膠團，從而在活性污泥工藝中得以富集，發(fā)揮有機污染物降解和除磷脫氮功能。

中國科學院水生生物研究所邱東茹學科組通過深入研究揭示了活性污泥菌膠團形成的分子作用機制。該課題組發(fā)現(xiàn)，動膠菌等活性污泥菌細胞質(zhì)膜上的PrsK感受器激酶接收未知信號后發(fā)生自磷酸化并將磷酸基團傳遞給響應調(diào)節(jié)蛋白PrsR，活化后的PrsR結(jié)合到PEP-CTERM基因啟動子上游的增強子上并與結(jié)合在啟動子上的RpoN sigma因子互作，啟動PEP-CTERM基因的轉(zhuǎn)錄，PEP-CTERM得以大量表達。而活性污泥菌正是利用自身合成的胞外多糖和PEP-CTERM蛋白質(zhì)形成網(wǎng)狀胞外多聚物，包裹大量細胞形成菌膠團。

該所相關(guān)負責人說，“菌膠團可能有抵抗原生動物捕食和其他未知功能。這些研究發(fā)現(xiàn)為揭示活性污泥菌膠團形成機理打下良好基礎，對活性污泥工藝處理效率提升、污泥膨脹控制、剩余污泥減量和資源化利用等新技術(shù)開發(fā)具有參考意義。”

相關(guān)研究成果在線發(fā)表在國際期刊《環(huán)境微生物學》上。