静磁场强化微生物还原脱氯降解Aroclor 1254：脱氯路径、功能基因及碳源利用机制解析

本文首次揭示了5 mT静磁场（MF）通过促进脱氯微生物（如Chloroflexi门菌群）富集、上调还原脱卤酶基因（如pcbA1）并增强碳源利用率，显著加速高氯代PCB混合物Aroclor 1254的厌氧微生物还原脱氯进程，为原位生物修复提供了创新性策略。

　　

亮点

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  5 mT静磁场（MF）将Aroclor 1254脱氯滞后期缩短约6周
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  MF促进了对位（ortho）脱氯并加速了顽固同系物PCB149/71的降解
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  MF富集了Chloroflexi门菌群及Dehalogenimonas相关关键类群
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  脱卤酶基因pcbA1的早期富集可能是MF强化的核心机制
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  弱磁场技术为原位PCB生物修复提供了新思路

沉积物微宇宙中的PCB脱氯过程（有无磁场对比）

Aroclor 1254因其高比例的高氯代同系物（>4 Cl）而极具生物降解抗性。然而，Taihu湖沉积物微生物群落仍介导了其厌氧还原脱氯过程，且5 mT静磁场（MF）显著强化了这一进程。磁场暴露使脱氯滞后期大幅缩短，并加速了初始脱氯速率（0-18周：T-M组0.526 ± 0.082 mg·kg^?1·周^?1 vs T-W组0.349 ± 0.035 mg·kg^?1·周^?1）。尽管30周后两组脱氯程度趋同，但MF特异地增强了对位脱氯。通过冗余分析和同系物摩尔浓度时序变化，本研究系统解析了更完整的脱氯路径网络，并发现MF能激活Taihu湖沉积物中原本难降解的PCB149（236-245）和PCB71（26-34）的脱氯过程。

结论

本研究首次证实5 mT静磁场可显著强化Taihu湖沉积物微宇宙中Aroclor 1254的微生物还原脱氯，不仅缩短滞后期、加速初始脱氯速率，还促进了对位脱氯。通过构建全面脱氯路径图谱，结合微生物群落与功能基因分析，揭示MF通过富集Chloroflexi门菌群、特异性激活Dehalogenimonas相关类群及pcbA1基因表达来优化脱氯效能。该研究为开发低强度磁场辅助的原位PCB生物修复技术提供了理论依据。