基于甲醇共代谢的Achromobacter sp. JWJ-09强化活性污泥降解焦化废水与生活污水中多环芳烃的研究

针对焦化废水和生活污水中难降解多环芳烃(PAHs)污染问题，研究人员通过引入Achromobacter sp. JWJ-09菌株与12 mg·L?1甲醇共代谢体系，使萘、蒽、芘的120小时去除率分别达76.84%、65.77%和72.87%，并揭示其分别通过原儿茶酸和邻苯二甲酸代谢途径降解。该技术使活性污泥系统对PAHs、TN和COD的去除效率提升10.4%-37.3%，为工业废水处理提供了创新解决方案。

　　

多环芳烃(PAHs)这类具有致癌、致畸风险的顽固污染物，长期困扰着焦化废水和生活污水处理领域。传统活性污泥法对萘、蒽、芘等典型PAHs的去除效率有限，而现有降解菌株往往仅针对单一PAH。更棘手的是，焦化废水中的复杂毒性物质会抑制微生物活性，生活污水中的PAHs又常被常规水质指标监测所忽视。

辽宁科技大学的研究团队另辟蹊径，利用其专利菌株Achromobacter sp. JWJ-09与廉价安全的甲醇构建共代谢体系。通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)和高通量测序等技术，系统研究了该体系对含2-4个苯环PAHs的降解效能及微生物群落调控机制。

关键方法
研究采用无机盐培养基(ISM)培养JWJ-09菌株，设置12 mg·L^?1甲醇共代谢组与无甲醇对照组。通过120小时降解实验测定100 mg·L^?1萘、40 mg·L^?1蒽和60 mg·L^?1芘的去除率，并分析代谢中间产物。将菌株与甲醇投加至实际污水活性污泥系统，对比处理前后PAHs、TN、COD去除效率及微生物群落变化。

Degradation effects of naphthalene, anthracene, and pyrene using JWJ-09
实验显示甲醇共代谢使萘、蒽、芘降解率较对照组显著提升，GC-MS分析揭示萘通过原儿茶酸(protocatechuic acid)途径代谢，蒽和芘则经邻苯二甲酸(phthalic acid)途径分解。这表明JWJ-09具备差异化的多环芳烃代谢网络。

Microbial community analysis
高通量测序发现JWJ-09与甲醇的加入使生活污水污泥中放线菌门(Actinobacteriota)和绿弯菌门(Chloroflexi)丰度分别增加23.37%和10.06%，焦化废水污泥中酸杆菌门(Acidobacteriota)和未分类Blastocatellaceae菌属丰度提升25.31%和25.04%。这种定向富集效应解释了系统处理效能增强的微生物学机制。

Conclusion
该研究首次实现单一菌株对多环PAHs的同步高效降解，突破传统菌株底物特异性限制。工程应用显示，投加JWJ-09与甲醇使生活污水和焦化废水的PAHs去除率最高提升37.3%和12.03%，同步增强脱氮除碳效能。研究成果发表于《Journal of Water Process Engineering》，为复杂废水生物处理提供了"菌剂-共代谢底物-群落调控"三位一体的技术范式，兼具环境友好性和工程经济性优势。