Multifaceted synergistic electron transfer mechanism for enhancing denitrification by clay minerals

粘土矿物 蒙脱石 高岭石 化学 反硝化 硝酸还原酶 伊利石 环境化学 亚硝酸盐还原酶 胞外聚合物 化学工程 硝酸盐 电子转移 细菌 矿物学 生物膜 地质学 氮气 有机化学 古生物学 工程类
作者
Ying Zhang,Caicai Lu,Zhi Chen,Yuanyuan Song,Haibo Li,Yi Han,Yanan Hou,Jianbo Guo
出处
期刊:Science of The Total Environment [Elsevier BV]
卷期号:812: 152222-152222 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.scitotenv.2021.152222
摘要

The performance and mechanism of denitrification enhanced by three clay minerals, montmorillonite (Mmt), illite and kaolinite, were first studied. Batch experiments indicated that clay minerals significantly enhanced denitrification at certain concentrations (0.1-1 g/L). The denitrification rate with 1 g/L Mmt was increased by 5.0-fold. The mechanism of clay minerals promoting denitrification was analyzed from three aspects: electron transfer characteristics, interfacial interaction and metabolism activity. Electrochemical tests showed that the clay minerals promoted electron transfer rate by improving current efficiency and electronic accommodation capacity. The biofilm formation on the clay minerals interface indicated that micro-domain catalytic phases were formed, which was beneficial to improve the nitrate reduction rate. In addition, nicotinamide adenine dinucleotide, nitrate reductase and nitrite reductase activities in Mmt-supplemented system were increased by 283.3%, 128.1% and 126.2%, respectively; and extracellular polymeric substance secretion was enhanced, indicating that the addition of clay minerals promoted microbial metabolic activity. Higher microbial diversity and enrichment of electroactive bacteria were observed in the Mmt-supplemented system. Based on the above exploration, the multifaceted synergistic mechanism was proposed to account for the enhanced denitrification performance on clay minerals. Overall, this study expanded understanding of the roles of clay minerals on denitrification and provided strategies for accelerating the biological transformation process.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Wander发布了新的文献求助30
5秒前
赵李锋完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
白薇完成签到 ,获得积分10
9秒前
花誓lydia完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得20
14秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Runostp发布了新的文献求助10
23秒前
云峤完成签到 ,获得积分10
30秒前
34秒前
yingzaifeixiang完成签到 ,获得积分10
34秒前
elisa828完成签到,获得积分10
35秒前
xiake完成签到 ,获得积分10
37秒前
leilei完成签到,获得积分10
44秒前
忧心的藏鸟完成签到 ,获得积分10
49秒前
松松完成签到 ,获得积分10
1分钟前
506407完成签到,获得积分10
1分钟前
羽冰酒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
寒山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
rsdggsrser完成签到 ,获得积分10
1分钟前
王波完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
麦田麦兜完成签到,获得积分10
1分钟前
杨纨成完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.1应助xiake采纳,获得10
1分钟前
孙晓燕完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研小将完成签到 ,获得积分10
1分钟前
优娜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qingqingdandan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
单纯的小土豆完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
xianyaoz完成签到 ,获得积分10
1分钟前
WL完成签到 ,获得积分10
2分钟前
王禹棋发布了新的文献求助10
2分钟前
研友_GZ3zRn完成签到 ,获得积分0
2分钟前
sll完成签到 ,获得积分10
2分钟前
JUN完成签到,获得积分10
2分钟前
拓小八完成签到,获得积分0
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6262544
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8084657
关于积分的说明 16891455
捐赠科研通 5333187
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2838925
邀请新用户注册赠送积分活动 1816335
关于科研通互助平台的介绍 1670049