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Formation of perfluorocarboxylic acids from 6:2 fluorotelomer sulfonate (6:2 FTS) in landfill leachate: Role of microbial communities.
Environmental Pollution ( IF 7.6 ) Pub Date : 2019-12-18 , DOI: 10.1016/j.envpol.2019.113835
Hanna Hamid 1 , Loretta Y Li 1 , John R Grace 2
Environmental Pollution ( IF 7.6 ) Pub Date : 2019-12-18 , DOI: 10.1016/j.envpol.2019.113835
Hanna Hamid 1 , Loretta Y Li 1 , John R Grace 2
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Fluorotelomer compounds in landfill leachate can undergo biotransformation under aerobic conditions and act as a secondary source of perfluorocarboxylic acids (PFCAs) to the environment. Very little is known about the role of various microbial communities towards fluorotelomer compounds biotransformation. Using an inoculum prepared from the sediment of a leachate collection ditch, 6:2 fluorotelomer sulfonate (6:2 FTS) biotransformation experiments were carried out. Specific substrates (i.e., glucose, ammonia) and ammonia-oxidizing inhibitor (allylthiourea) were used to produce two experimental runs with heterotrophic (HET) growth only and heterotrophic with ammonia-oxidizing and nitrite- oxidizing bacteria (HET + AOB + NOB). After 10 days, ∼20% of the spiked 6:2 FTS removal was observed in HET + AOB + NOB, compared to ∼7% under HET condition. Higher 6:2 FTS removal in HET + AOB + NOB likely resulted from ammonia monooxygenase enzyme that catalyzes the first step of ammonia oxidation. The HET + AOB + NOB condition also showed higher PFCA (C4-C6) formation (∼2% of initially spiked 6:2 FTS), possibly due to higher overall bioactivity. Microbial community analysis through 16s rRNA sequencing confirmed that Proteobacteria and Bacteroidetes were the most abundant phyla (>75% relative abundance) under all experimental conditions. High abundance of Actinobacteria (>17%) was observed under the HET + AOB + NOB condition on day 7. Since Actinobacteria can synthesize a wide range of enzymes including monooxygenases, they likely play an important role in 6:2 FTS biotransformation and PFCA production.
中文翻译：
在垃圾渗滤液中由6：2氟调聚物磺酸盐（6：2 FTS）形成全氟羧酸：微生物群落的作用。
垃圾填埋场渗滤液中的含氟调聚物可以在好氧条件下进行生物转化，并作为全氟羧酸（PFCA）向环境的次要来源。关于各种微生物群落对氟调聚物化合物生物转化的作用了解甚少。使用从渗滤液收集沟沉积物中制备的接种物，进行了6：2氟调聚物磺酸盐（6：2 FTS）的生物转化实验。使用特定的底物（即葡萄糖，氨）和氨氧化抑制剂（烯丙基硫脲）进行两个仅带有异养（HET）生长和带有氨氧化和亚硝酸氧化细菌（HET + AOB + NOB）的异养的实验。10天后，在HET + AOB + NOB中观察到约20％的6：2 FTS加标去除，而在HET条件下则为约7％。HET + AOB + NOB中较高的6：2 FTS去除率可能是由催化氨氧化第一步的氨单加氧酶引起的。HET + AOB + NOB条件也显示出较高的PFCA（C4-C6）形成（约为最初加标的6：2 FTS的2％），这可能是由于较高的总体生物活性所致。通过16s rRNA测序进行的微生物群落分析证实，在所有实验条件下，Proteobacteria和Bacteroidetes是最丰富的门（> 75％相对丰度）。在第7天的HET + AOB + NOB条件下观察到高放线菌（> 17％）。由于放线菌可以合成多种酶，包括单加氧酶，因此它们可能在6：2 FTS生物转化和PFCA产生中起重要作用。 。HET + AOB + NOB中2 FTS的去除可能是由催化氨氧化第一步的氨单加氧酶引起的。HET + AOB + NOB条件也显示出较高的PFCA（C4-C6）形成（约为最初加标的6：2 FTS的2％），这可能是由于较高的总体生物活性所致。通过16s rRNA测序进行的微生物群落分析证实，在所有实验条件下，Proteobacteria和Bacteroidetes是最丰富的门（> 75％相对丰度）。在第7天的HET + AOB + NOB条件下观察到高放线菌（> 17％）。由于放线菌可以合成多种酶，包括单加氧酶，因此它们可能在6：2 FTS生物转化和PFCA产生中起重要作用。 。HET + AOB + NOB中2 FTS的去除可能是由催化氨氧化第一步的氨单加氧酶引起的。HET + AOB + NOB条件也显示出较高的PFCA（C4-C6）形成（约为最初加标的6：2 FTS的2％），这可能是由于较高的总体生物活性所致。通过16s rRNA测序进行的微生物群落分析证实，在所有实验条件下，Proteobacteria和Bacteroidetes是最丰富的门（> 75％相对丰度）。在第7天的HET + AOB + NOB条件下观察到高放线菌（> 17％）。由于放线菌可以合成多种酶，包括单加氧酶，因此它们可能在6：2 FTS生物转化和PFCA产生中起重要作用。 。HET + AOB + NOB条件也显示出较高的PFCA（C4-C6）形成（约为最初加标的6：2 FTS的2％），这可能是由于较高的总体生物活性所致。通过16s rRNA测序进行的微生物群落分析证实，在所有实验条件下，Proteobacteria和Bacteroidetes是最丰富的门（> 75％相对丰度）。在第7天的HET + AOB + NOB条件下观察到高放线菌（> 17％）。由于放线菌可以合成多种酶，包括单加氧酶，因此它们可能在6：2 FTS生物转化和PFCA产生中起重要作用。 。HET + AOB + NOB条件也显示出较高的PFCA（C4-C6）形成（约为最初加标的6：2 FTS的2％），这可能是由于较高的总体生物活性所致。通过16s rRNA测序进行的微生物群落分析证实，在所有实验条件下，Proteobacteria和Bacteroidetes是最丰富的门（> 75％相对丰度）。在第7天的HET + AOB + NOB条件下观察到高放线菌（> 17％）。由于放线菌可以合成多种酶，包括单加氧酶，因此它们可能在6：2 FTS生物转化和PFCA产生中起重要作用。 。在所有实验条件下的相对丰度为75％）。在第7天的HET + AOB + NOB条件下观察到高放线菌（> 17％）。由于放线菌可以合成多种酶，包括单加氧酶，因此它们可能在6：2 FTS生物转化和PFCA产生中起重要作用。 。在所有实验条件下的相对丰度为75％）。在第7天的HET + AOB + NOB条件下观察到高放线菌（> 17％）。由于放线菌可以合成多种酶，包括单加氧酶，因此它们可能在6：2 FTS生物转化和PFCA产生中起重要作用。 。
更新日期：2019-12-19
中文翻译：
在垃圾渗滤液中由6：2氟调聚物磺酸盐（6：2 FTS）形成全氟羧酸：微生物群落的作用。
垃圾填埋场渗滤液中的含氟调聚物可以在好氧条件下进行生物转化，并作为全氟羧酸（PFCA）向环境的次要来源。关于各种微生物群落对氟调聚物化合物生物转化的作用了解甚少。使用从渗滤液收集沟沉积物中制备的接种物，进行了6：2氟调聚物磺酸盐（6：2 FTS）的生物转化实验。使用特定的底物（即葡萄糖，氨）和氨氧化抑制剂（烯丙基硫脲）进行两个仅带有异养（HET）生长和带有氨氧化和亚硝酸氧化细菌（HET + AOB + NOB）的异养的实验。10天后，在HET + AOB + NOB中观察到约20％的6：2 FTS加标去除，而在HET条件下则为约7％。HET + AOB + NOB中较高的6：2 FTS去除率可能是由催化氨氧化第一步的氨单加氧酶引起的。HET + AOB + NOB条件也显示出较高的PFCA（C4-C6）形成（约为最初加标的6：2 FTS的2％），这可能是由于较高的总体生物活性所致。通过16s rRNA测序进行的微生物群落分析证实，在所有实验条件下，Proteobacteria和Bacteroidetes是最丰富的门（> 75％相对丰度）。在第7天的HET + AOB + NOB条件下观察到高放线菌（> 17％）。由于放线菌可以合成多种酶，包括单加氧酶，因此它们可能在6：2 FTS生物转化和PFCA产生中起重要作用。 。HET + AOB + NOB中2 FTS的去除可能是由催化氨氧化第一步的氨单加氧酶引起的。HET + AOB + NOB条件也显示出较高的PFCA（C4-C6）形成（约为最初加标的6：2 FTS的2％），这可能是由于较高的总体生物活性所致。通过16s rRNA测序进行的微生物群落分析证实，在所有实验条件下，Proteobacteria和Bacteroidetes是最丰富的门（> 75％相对丰度）。在第7天的HET + AOB + NOB条件下观察到高放线菌（> 17％）。由于放线菌可以合成多种酶，包括单加氧酶，因此它们可能在6：2 FTS生物转化和PFCA产生中起重要作用。 。HET + AOB + NOB中2 FTS的去除可能是由催化氨氧化第一步的氨单加氧酶引起的。HET + AOB + NOB条件也显示出较高的PFCA（C4-C6）形成（约为最初加标的6：2 FTS的2％），这可能是由于较高的总体生物活性所致。通过16s rRNA测序进行的微生物群落分析证实，在所有实验条件下，Proteobacteria和Bacteroidetes是最丰富的门（> 75％相对丰度）。在第7天的HET + AOB + NOB条件下观察到高放线菌（> 17％）。由于放线菌可以合成多种酶，包括单加氧酶，因此它们可能在6：2 FTS生物转化和PFCA产生中起重要作用。 。HET + AOB + NOB条件也显示出较高的PFCA（C4-C6）形成（约为最初加标的6：2 FTS的2％），这可能是由于较高的总体生物活性所致。通过16s rRNA测序进行的微生物群落分析证实，在所有实验条件下，Proteobacteria和Bacteroidetes是最丰富的门（> 75％相对丰度）。在第7天的HET + AOB + NOB条件下观察到高放线菌（> 17％）。由于放线菌可以合成多种酶，包括单加氧酶，因此它们可能在6：2 FTS生物转化和PFCA产生中起重要作用。 。HET + AOB + NOB条件也显示出较高的PFCA（C4-C6）形成（约为最初加标的6：2 FTS的2％），这可能是由于较高的总体生物活性所致。通过16s rRNA测序进行的微生物群落分析证实，在所有实验条件下，Proteobacteria和Bacteroidetes是最丰富的门（> 75％相对丰度）。在第7天的HET + AOB + NOB条件下观察到高放线菌（> 17％）。由于放线菌可以合成多种酶，包括单加氧酶，因此它们可能在6：2 FTS生物转化和PFCA产生中起重要作用。 。在所有实验条件下的相对丰度为75％）。在第7天的HET + AOB + NOB条件下观察到高放线菌（> 17％）。由于放线菌可以合成多种酶，包括单加氧酶，因此它们可能在6：2 FTS生物转化和PFCA产生中起重要作用。 。在所有实验条件下的相对丰度为75％）。在第7天的HET + AOB + NOB条件下观察到高放线菌（> 17％）。由于放线菌可以合成多种酶，包括单加氧酶，因此它们可能在6：2 FTS生物转化和PFCA产生中起重要作用。 。
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