近日，我院生态环境保护研究所水环境治理/水产养殖废水综合处理团队在畜禽沼液废水高效脱氮方面取得重要研究进展，相关研究成果发表在环境工程领域国际学术期刊Chemical Engineering Journal (1区TOP，IF=12.5)。

该项研究聚焦于揭示单级膜曝气生物膜反应器耦合短程硝化-厌氧氨氧化（MBfR-PNA）系统中微生物空间组织与代谢耦合机制。研究团队通过宏转录组学、荧光原位杂交（FISH）及长期运行监测，发现好氧氨氧化菌（AOB）与厌氧氨氧化菌（AnAOB）在生物膜内形成高度共定位的微结构，并基于此提出了一种全新的代谢假说——“羟胺短路”途径，即AOB产生的羟胺（NH2OH）可能直接被邻近的AnAOB利用，绕过传统的亚硝酸盐路径，构成最短的代谢路线。结果表明，该系统在进水氨氮浓度剧烈波动（50–470 mg/L）和溶解氧变化（0.4–6.5 mg/L）的条件下，仍能维持稳定的脱氮性能，总氮去除率高达92.7%。微生物群落表现出优异的抗冲击韧性与自调节能力，且关键功能基因的表达模式与代谢通量推断定性一致。

属水平关键微生物网络分析

该研究为理解自养脱氮体系中微生物的空间协作机制提供了新视角，并为开发面向高氨氮、低碳氮比实际废水（如畜禽养殖沼液）的高效、节能脱氮技术提供了理论依据和工程新思路。下一阶段，团队将针对共存污染物协同降解、氧气传质稳定性及模块长期耐久性等工程技术瓶颈，持续完善工艺系统，着力推进该技术落地转化与工程实际应用。

羟胺假说路径

我院生态环境保护研究所庞思助理研究员为该论文的第一作者，张旭副研究员为通讯作者。本研究得到上海市农委农业科技创新项目（T2023332）、上海市农业科学院生态所启航计划（QB2026-3）和上海市农业科学院卓越团队（沪农科卓〔2022〕023）等项目资助。