Rout Simon P, Charles Christopher J, Doulgeris Charalampos, McCarthy Alan J, Rooks Dave J, Loughnane J Paul, Laws Andrew P, Humphreys Paul N
School of Applied Sciences, University of Huddersfield, Huddersfield, UK.
Microbiology Research Group, Institute of Integrative Biology, University of Liverpool, Liverpool, UK.
PLoS One. 2015 Sep 14;10(9):e0137682. doi: 10.1371/journal.pone.0137682. eCollection 2015.
One design concept for the long-term management of the UK's intermediate level radioactive wastes (ILW) is disposal to a cementitious geological disposal facility (GDF). Under the alkaline (10.0
英国中水平放射性废物(ILW)长期管理的一种设计理念是将其处置到水泥质地质处置设施(GDF)中。在GDF预期的碱性(10.0<pH<13.0)缺氧条件下,纤维素类废物将发生化学水解。产生的纤维素降解产物(CDP)主要是α - 和β - 异糖酸(ISA),它们提供了一种有机碳源,可能使GDF随后被微生物定殖。从中性近地表沉积物建立的微观生态系统表明,在高达pH 10.0的产甲烷条件下,ISA可完全降解。随着pH升高,降解减少,β - ISA发酵比α - ISA受影响更大。降解速率的降低伴随着微生物种群从与球形梭菌相关的生物体转变为更多样化的梭菌群落。pH升高到10.0时,水生产碱菌的检测增加,古菌种群中氢营养型产甲烷菌占主导。在pH 10.0时产生甲烷,在较高pH值下乙酸积累,这反映出乙酸裂解产甲烷菌的检测减少。pH升高到11.0导致ISA积累、甲烷生成停止以及系统中生物量损失。本研究首次证明了从未接触过这些化合物的近地表微生物群落直至pH 10.0(包括10.0)可利用ISA进行甲烷生成。