论文标题：Anaerobic Degradation of Aromatic and Aliphatic Biodegradable Plastics: Potential Mechanisms and Pathways

论文作者：Yuchen Zhang, Zijiang Wang, Feng Wang, Hansheng Zhou, Liangmao Zhang, Bing Xie*

文章简介：该研究从物理化学指标上表征了常见的脂肪族和芳香族生物降解塑料（BDPs）在厌氧消化中的降解特性和残留特征，并从微生物群落和基因层面揭示了潜在降解菌。研究以典型脂肪族和芳香族BDPs（聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯PBAT，聚乳酸PLA及共混薄膜）进行了中温（37℃）和高温（55℃）下的厌氧消化实验。以灭菌接种物为对照探讨了非生物作用对BDPs降解的贡献，并从消化温度、粒径、元素衡算、微生物群落和功能基因的角度揭示了BDPs在厌氧降解下的潜在机制和途径，研究成果可为BDPs的绿色处理提供理论依据。为探明通过厌氧消化处理BDPs的潜力，本研究选取了已产业化使用的PBAT、PLA及其共混物，并探讨其在与有机固废共消化条件下的降解特征和机制。BDPs在高温条件下容易解聚和矿化，但在中温厌氧消化条件下水解速率较慢。经过45天的高温厌氧消化后，观察到BDPs分子量下降，甲烷和二氧化碳产量显著增加。从16S rRNA、宏基因组测序及网络分析3个层次解析了厌氧消化过程中的潜在塑料降解菌，并通过宏基因组学组装和分箱分析确定AD是产生多种塑料降解酶的塑料降解细菌的储存库。并提出了BDPs厌氧生物降解的潜在途径：高分子量的聚合物受到非生物水解形成低聚物和单体，使随后的微生物水解成为可能。最终，完全降解主要通过乙酸转化为甲烷的途径实现。这些发现为BDPs的厌氧降解机制和处理处置提供了理论依据。

全文链接地址:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.4c07554

该论文发表在SCI一区刊物Environmental science & technology。我院2020级环境工程博士研究生张雨辰为第一作者，谢冰教授为通讯作者。