近日，环境污染治理与生态修复协同创新中心张肖静博士在国际顶级学术期刊《Chemical Engineering Journal》上发表的有关纳米材料对自养脱氮工艺影响的论文“Toxic effects of CuO, ZnO and TiO₂ nanoparticles in environmental concentration on the nitrogen removal, microbial activity and community of Anammox process”（https://doi.org/10.1016/j.cej.2017.09.072）入选ESI热点论文及ESI高被引论文（化学工程类，JCR一区TOP期刊）。郑州轻工业学院环境污染治理与生态修复协同创新中心是该论文的第一单位，张肖静博士是该论文的第一作者及通讯作者，张宏忠教授为共同通讯作者。

近年来，纳米材料的广泛应用导致纳米颗粒不可避免的进入环境尤其是水环境中，据报道，50%以上的纳米颗粒最终进入污水厂并被截留，进而与污水处理微生物相接触。金属纳米颗粒与微生物接触后将进入微生物体内，与微生物功能酶结合，进而影响微生物的活性。自养脱氮工艺作为最具有发展前景的新型污水处理技术，其功能微生物厌氧氨氧化菌对环境变化敏感。因此，明确纳米颗粒对自养脱氮工艺功能微生物活性、微生物种群及脱氮性能的影响规律及影响机制至关重要，是促进自养脱氮工艺大规模应用必须解决的问题之一。

基于此研究背景，该论文跟踪分析了三种应用广泛的纳米颗粒（纳米ZnO、纳米CuO、纳米TiO₂）进入自养脱氮系统后的迁移转化行为，并通过高通量测序技术分析了功能微生物种群对纳米颗粒的响应机制。结果表明，纳米颗粒对自养脱氮工艺影响较大，限制了脱氮效率及微生物活性。对AAOB细菌的毒性作用为CuO>ZnO>TiO₂, 持续性抑制作用为CuO<ZnO<TiO₂。纳米颗粒的长期作用导致自养脱氮系统生物多样性增加，同时提高了AAOB的相对比例。Candidatus Brocadia菌群比Candidatus Kuenenia菌群对纳米颗粒具有更高的耐受性。环境浓度的纳米颗粒长期作用对AOB有利，同时可抑制NOB细菌。该论文的结论有助于推动自养脱氮工艺在多种废水中的应用，并为该工艺的过程调控提供新思路。

此项研究成果得到了国家自然科学基金项目的资助和支持。

第一作者简介：张肖静，女，博士，硕士生导师。张肖静博士长期致力于膜分离过程及自养脱氮工艺的关键影响因素研究，已在Chemical Engineering Journal, Bioresource Technology等学术期刊上发表SCI/EI收录论文40余篇，现为国际水协会（IWA）会员，Water Research, Chemical Engineering Journal, Bioresource Technology, Science of Total Environment，Chemosphere等20余个国际知名期刊特邀审稿人。