近日，邢德峰教授團(tuán)隊在Water Research上發(fā)表了題為“Microbiome and antibiotic resistome in bioelectrochemical toilets for onsite treatment of fecal sludge”的研究論文(DOI: 10.1016/j.watres.2024.121956)。該研究構(gòu)建了生物電化學(xué)廁所（BETs）用于強(qiáng)化糞便污泥的原位處理。與開路BETs（OC-BETs）相比，BETs在總有機(jī)碳、總氮和總磷的去除效率方面表現(xiàn)更佳。具體來說，BETs中的尿液中有機(jī)碳、總氮和總磷的去除效率分別比OC-BETs提高了18.82 ± 1.73%、7.28 ± 0.32%和11.41 ± 0.05%，同時，BETs中的糞便的有機(jī)碳、總氮和總磷的去除效率分別比OC-BETs提高了19.28 ± 4.08%、21.65 ± 1.23%和24.68 ± 0.95%。微生物群落分析表明，BETs電極生物膜富集到了電活性細(xì)菌（Desulfuromonas和Pseudomonas）。電極生物膜OTUs共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)顯示，BETs中電極生物膜的微生物群落比OC-BETs中的具有更復(fù)雜的相關(guān)性，表明弱電刺激增強(qiáng)了微生物群落的穩(wěn)定性。與初始FS相比，BETs和OC-BETs中的抗生素抗性基因（ARGs）相對豐度分別減少了59.85 ± 1.32%和53.01 ± 2.81%。該項研究表明，BETs是一種增強(qiáng)現(xiàn)場糞便污泥處理的替代系統(tǒng)，并為BETs的實施提供了理論基礎(chǔ)。

這項研究工作構(gòu)建了一種新型糞便污泥的原位處理技術(shù)—生物電化學(xué)廁所。探究了生物電化學(xué)廁所對糞便和尿液降解的強(qiáng)化效果。揭示了生物電化學(xué)廁所電極生物膜的微生物群落重塑機(jī)制，基于Spearman的相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)互作分析闡明了微生物種間的互作機(jī)理。闡明了在生物電化學(xué)廁所中抗生素抗性基因的變化規(guī)律。該工作可用于偏遠(yuǎn)貧困和下水管網(wǎng)不完善地區(qū)的糞便污泥處理，具有極高的應(yīng)用前景。

實驗室邢德峰教授為論文的通訊作者，城市水資源與水環(huán)境國家重點(diǎn)實驗室為通訊單位。哈爾濱工業(yè)大學(xué)博士生蔡小雨為論文的第一作者。

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135424008571