【编者按】

为进一步培养我校研究生创新能力，提高研究生综合素质，促进学校研究生教育内涵发展，特推出“优博风采”专栏，邀请校级及以上优秀博士学位论文获得者分享科研历程与学术体会、展示创新成果与学位论文等，旨在激励我校研究生秉持“不息为体，日新为道”校训精神，潜心研究、锐意创新。

本期专访人物：环境科学与工程学科博士研究生 王知其

所获奖励名称：2023年北京工业大学优秀博士学位论文

【知其然，更知其所以然】

2017年的秋季走进了北工大校园，2019年转博，拥有了在北工大的六年时光。刚上手做实验时，挫败感十足，屡屡失败，调试了一年半AAO连续流反应器，才正式开始了该部分的研究。投稿之路也是坎坷不断，拒稿次数16次，最长的投稿周期是9个月。在这个过程中让我不断成长，拥有发现问题解决问题的科研态度，变得能更加客观和冷静的去面对失败和质疑。博士生涯虽忙忙碌碌，但努力付出、不忘初心、坚持前行，就会收获满满，拥有难忘的人生经历！

【博士论文介绍】

论文中文题目：典型新污染物微塑料及PPCPs共暴露对污水生物脱氮性能、塑料际定殖和抗生素抗性基因传播的影响

论文英文题目：EFFECTS OF CO-OCCURRENCE OF TYPICAL EMERGING CONTAMINANTS MICROPLASTICS AND PPCPS ON BIOLOGICAL NITROGEN REMOVAL PERFORMANCE OF WASTEWATER, PLASTISPHERE COLONIZATION AND ANTIBIOTIC RESISTANCE GENES PROPAGATION

作 者：王知其

指导教师：高景峰 教授

培养单位：环境与生命学部

学 科：环境科学与工程

论文主要贡献及创新点

本研究首次揭示典型新污染物微塑料（Microplastic，MPs）和药品及个人护理品（Pharmaceutical and personal care products，PPCPs）的共暴露对絮体污泥和好氧颗粒污泥系统氨氧化性能的影响。构建并开发三套深度脱氮工艺：厌氧/缺氧/好氧工艺（Anaerobic/anoxic/oxic，AAO）、短程硝化-厌氧氨氧化耦合硫自养反硝化工艺（Partial nitrification/anammox-sulfur autotrophic denitrification，PN/A-SAD）和半程硫自养反硝化（Partial sulfur autotrophic denitrification，PSAD）耦合厌氧氨氧化工艺，探究系统中活性污泥与塑料际在PPCPs暴露下的响应差异，揭示MPs和PPCPs对污水生物处理系统的微生物毒性作用，并评估新污染物MPs和PPCPs的相互作用和生态风险。在此基础上，构建模式细菌ARGs接合转移模型，阐明MPs对抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes，ARGs）水平基因转移的影响及潜在机理。本研究对于全面评估从污水生物处理系统中去除MPs和PPCPs等新污染物的潜在环境风险具有重要意义，以期对防控新污染物提供参考，响应国家的健康中国战略。创新点如下：

（1）本研究首次探究了MPs和PPCPs共暴露对不同形态硝化污泥氨氧化性能、微生物群落结构和ARGs传播的影响，发现MPs和PPCPs对氨氧化具有协同抑制作用，降低了微生态稳定性并促进ARGs（特别是胞外ARGs）的传播。进一步探究了典型MPs（聚氯乙烯PVC）及其浸出物双酚A促进模式菌株之间ARGs水平基因转移的机理，揭示了PVC及其浸出物会扩大ARGs在环境中传播的风险。

图1 PVC和双酚A促进ARGs接合转移的机理示意图

（2）本研究在典型的污水生物脱氮系统中对比了活性污泥（或填料生物膜）与塑料际在PPCPs暴露下的响应差异，发现塑料际更有利于ARGs和潜在致病菌的富集和传播，特别是胞外ARGs会优先在塑料际中富集。

图2 典型PPCPs暴露下AAO系统中活性污泥和塑料际的响应差异

（3）本研究在常温条件下开发了两套自养深度脱氮工艺（PN/A-SAD耦合工艺和PSAD-厌氧氨氧化耦合工艺），12天内在PSAD系统中实现了厌氧氨氧化菌的自富集，两套系统的总氮去除率均高于90%。首次发现厌氧氨氧化菌和硫自养反硝化菌在塑料际中富集，并对氮去除和抵抗PPCPs有一定的贡献。

【博士期间代表性科研成果】

【与导师合影】

（图文：王知其；编辑：胡春瀛；审核：高春娣、韩红桂）