Bruce’a Rittmanna

Bruce'a E. Rittmanna
Urodzić się	17 listopada 1950 Louis, MO
Obywatelstwo	Stany Zjednoczone
Alma Mater	Uniwersytet Waszyngtoński w St. Louis ; Uniwersytet Stanford
Znany z	Pionierstwo w rozwoju podstaw biofilmu i ich szerokiego zastosowania w oczyszczaniu zanieczyszczonych wód, gleb i ekosystemów; powiązanie ekologii mikroorganizmów molekularnych i geochemii z procesami inżynierii środowiska
Współmałżonek	Marylee MacDonald
Dzieci	4
Nagrody	Joan Hodges Queneau Palladium Medal, Amerykańskie Stowarzyszenie Towarzystw Inżynierskich, Amerykańskie Stowarzyszenie Towarzystw Inżynierskich (2014); Nagroda BioCluster, International Water Association i International Society for Microbial Ecology (2014); wybitny członek Amerykańskiego Stowarzyszenia Inżynierów Budownictwa (2012); Simon W. Freese Environmental Engineering Award i wykład, American Society of Civil Engineers (2009); Członek Narodowej Akademii Inżynierii (2004); Nagroda im. ARI Clarke'a za wybitne osiągnięcia w nauce i technologii wody, Państwowy Instytut Badawczy Wody (1994); oraz Walter L. Huber Research Prize, American Society of Civil Engineers (1990)
Kariera naukowa
Pola	Biotechnologia środowiska i inżynieria środowiska
Instytucje	Uniwersytet Stanu Arizona
Doradca doktorski	Perry'ego McCarty'ego
Znani studenci	Lutgarde Raskin
Strona internetowa	http://rittmann.environmentalbiotechnology.org

Bruce E. Rittmann jest profesorem inżynierii środowiska Regents i dyrektorem Swette Center for Environmental Biotechnology w Biodesign Institute na Uniwersytecie Stanowym Arizony . W 2004 roku został również wybrany członkiem Narodowej Akademii Inżynierii za pionierskie badania podstaw biofilmu i przyczynianie się do ich powszechnego stosowania w oczyszczaniu zanieczyszczonych wód, gleb i ekosystemów.

Biografia

Rittmann urodził się w St. Louis w stanie Missouri jako syn Alberta i Ruth Rittmannów. Przeniósł się do Affton w stanie Missouri w wieku 4 lat i uczęszczał do Reavis Elementary School i Affton High School . W 1974 roku uzyskał tytuł licencjata w dziedzinie inżynierii lądowej i magistra inżynierii środowiskowej i sanitarnej na Uniwersytecie Waszyngtońskim w St. Louis . Po pracy jako inżynier środowiska w firmie Sverdrup & Parcel w St. Louis przeniósł się na Uniwersytet Stanforda , gdzie w 1979 r. uzyskał stopień doktora inżynierii środowiska. Jego promotorem był Perry L. McCarty.

Rittmann dołączył do wydziału na Wydziale Inżynierii Lądowej na Uniwersytecie Illinois w Urbana-Champaign w 1980 roku jako adiunkt. Awansował na profesora nadzwyczajnego i profesora zwyczajnego w 1984 i 1988 r. W 1992 r. Rittmann przeniósł się na Northwestern University , aby zostać profesorem Johna Evansa i koordynatorem regionalnym inżynierii środowiska. W 2005 roku przeniósł się do Arizona State University, aby uruchomić Centrum Biotechnologii Środowiska w nowo powstałym Biodesign Institute. W 2009 roku został mianowany profesorem regentów, aw 2011 roku Centrum zostało ufundowane jako Swette Center for Environmental Biotechnology.

Rittmann był prezesem Stowarzyszenia Inżynierii Środowiska i Profesorów Nauk w latach 1990-91, wybitnym wykładem tej samej organizacji w 2004 r., przewodniczącym dwóch komitetów National Research Council (NRC) zajmujących się bioremediacją in situ, wiceprzewodniczącym NRC Water Science and Rada Technologiczna i Redaktor Naczelny Biodegradacji .

Rittmann jest żonaty z Marylee MacDonald i ojczymem jej trojga dzieci.

Badania

Modelowanie biofilmu

Rittmann jest jednym z pionierów w opracowywaniu i stosowaniu modeli matematycznych biofilmów , czyli mikroorganizmów przyczepionych do stałej powierzchni. Chociaż niektóre biofilmy są niesławne z powodowania infekcji lub zanieczyszczania powierzchni rur, statków i membran, Rittmann koncentruje się na dobrych biofilmach stosowanych do oczyszczania zanieczyszczonej wody. Modelowanie matematyczne jest potężnym narzędziem do integracji kilku procesów mikrobiologicznych, chemicznych i transportowych zachodzących razem w biofilmie. Modele mogą przedstawiać gradienty w substratach metabolizowanych przez mikroorganizmy, produkty wytwarzane przez mikroorganizmy oraz różne typy mikroorganizmów, które występują razem w biofilmach. Rozprawa doktorska Rittmanna koncentrowała się na modelowaniu biofilmu, a on i jego zespół rozszerzyli zakres i moc modelowania biofilmu do dziś.

Molekularna ekologia drobnoustrojów

Początkowo współpracując z Davidem Stahlem, Rittmann wprowadził potężne narzędzia biologii molekularnej do inżynierii środowiska, pomagając stworzyć ekscytującą dziedzinę znaną dziś jako biotechnologia środowiskowa , w której celem jest zarządzanie społecznościami drobnoustrojów, aby świadczyły one usługi dla społeczeństwa. Narzędzia molekularnej ekologii drobnoustrojów bezpośrednio badają informację genetyczną w mikroorganizmach. Pozwalają one określić, jakie typy mikroorganizmów występują w złożonych zbiorowiskach biotechnologii środowiskowych, jakie reakcje te mikroorganizmy mogą przeprowadzać, jakie reakcje przeprowadzają oraz w jaki sposób oddziałują na siebie i swoje otoczenie. Obecnie ściśle współpracując z koleżanką z Centrum, Rosą Krajmalnik-Brown, Rittmann wykorzystuje ekologię mikroorganizmów molekularnych do zrozumienia i zarządzania społecznościami drobnoustrojów w szerokim zakresie procesów mikrobiologicznych wykorzystywanych do usuwania zanieczyszczeń z wody, wytwarzania zasobów odnawialnych i poprawy zdrowia ludzkiego .

Produkty mikrobiologiczne

Rittmann i kilku współpracowników jako pierwsi zdefiniowali rozpuszczalne produkty mikrobiologiczne (SMP), które obejmują szeroką gamę rozpuszczalnych cząsteczek organicznych , które mikroorganizmy uwalniają do swojego środowiska. Wraz z Chrysi Laspidou Rittmann połączył SMP z produktami fazy stałej generowanymi przez mikroorganizmy, zewnątrzkomórkowymi substancjami polimerowymi (EPS); stworzyli „ujednolicony model” OMP, EPS i aktywnej biomasy, który został rozszerzony i zastosowany do wszystkich typów procesów mikrobiologicznych. Będąc głównymi pochłaniaczami elektronów i węgla, SMP i EPS mają głęboki wpływ na wydajność biotechnologii środowiskowych pod względem jakości ścieków i składu biomasy .

Bioremediacja

Bioremediacja odnosi się do opartego na mikroorganizmach oczyszczania zanieczyszczonej gleby i związanej z nią wody. Badania doktoranckie Rittmanna dotyczyły bioremediacji mikropolantów organicznych z ścieków do warstw wodonośnych. Jego praca rozszerzyła się na bioremediację chlorowanych rozpuszczalników , węglowodorów ropopochodnych i radionuklidów . Rittmann pomógł ustanowić i kierować dziedziną in situ poprzez publikację dwóch raportów Akademii Narodowej sporządzonych przez komitet, któremu przewodniczył: Bioremediacja in situ: kiedy działa? (1993) oraz Naturalne tłumienie dla rekultywacji wód podziemnych (2000).

Reaktory membranowe z biofilmem

Rittmann jest wynalazcą opartego na wodorze reaktora biofilmu membranowego (MBfR), który może być używany do redukcji i detoksykacji szerokiej gamy utlenionych zanieczyszczeń powszechnie występujących w wodzie: np. azotanów , nadchloranów , chromianów , selenianów , trichloroetenu i uranylu . W MBfR gazowy H ₂ jest dostarczany bezpośrednio do bakterii utleniających H ₂ , które żyją na zewnętrznej powierzchni pozbawionej pęcherzyków błony przenoszącej gaz . Utlenione zanieczyszczenia w wodzie przechodzące przez biofilm są redukowane do nieszkodliwych lub łatwych do usunięcia form . Rittmann posiada sześć patentów na MBfR, który jest komercjalizowany w technologii ARo (Autotrophic Reduction of) firmy APTwater. MBfR zdobył w 2011 roku nagrodę Environmental Engineering Excellence Award przyznawaną przez Amerykańską Akademię Inżynierów Środowiska .

Fotobioenergia

fotobioreaktorów Rittmanna pracuje nad znalezieniem praktycznych sposobów wykorzystania fotosyntetycznych mikroorganizmów do wychwytywania energii słonecznej i przekształcania CO ₂ w cenny surowiec do paliw i chemikaliów. Zespół koncentruje się na zaawansowanych systemach fotobioreaktorów, które dają wysoką wydajność docelowego produktu. Produkt może być częścią samej biomasy lub być syntetyzowany chemicznie i wydalany przez fotosyntetyzujące mikroorganizmy. Ten ostatni temat jest realizowany we współpracy z Willemem Vermaasem ze Szkoły Nauk Przyrodniczych ASU. Ostatecznym celem jest uczynienie z CO ₂ źródła do wytwarzania paliw odnawialnych i chemikaliów.

Komórki elektrochemiczne drobnoustrojów

Elektrochemia mikrobiologiczna wykorzystuje bakterie zdolne do przenoszenia elektronów na anodę ogniwa elektrochemicznego . Nazywane „bakteriami oddychającymi anodami”, są w stanie utleniać cząsteczki organiczne i wytwarzać prąd elektryczny , który można wykorzystać do wytwarzania energii elektrycznej , wodoru gazowego, nadtlenku wodoru lub innych zredukowanych materiałów, w zależności od warunków na katodzie ogniwa elektrochemicznego . Współpracując z kolegami z Centrum, Césarem Torresem i Sudeepem Popatem, Rittmann rozwija podstawowe podstawy naukowe i technologiczne elektrochemii mikrobiologicznej, a ostatecznym celem jest wykorzystanie technologii do wychwytywania energii w strumieniach odpadów organicznych jako wartościowej energii lub produktów chemicznych.

Ekologia drobnoustrojów jelitowych

Ludzkie jelita są siedliskiem bardzo dużej różnorodności mikroorganizmów, które wchodzą w interakcje z ludzkim gospodarzem w sposób głęboko wpływający na jego zdrowie. Współpracując z kolegami z Centrum, dr Rosą Krajmalnik-Brown i Andrew Marcusem, Rittmann pomaga odkryć mikroorganizmy, które są niezbędne dla dobrego zdrowia, a także sposoby na zwiększenie aktywności naszych „dobrych” bakterii. Prace zespołu charakteryzują się kompleksowością i ukierunkowaniem na ekologię drobnoustrojów. Wykorzystują wysokoprzepustową genomikę , metabolomikę i modelowanie ilościowe, aby zrozumieć złożone interakcje między wieloma mikroorganizmami a ludzkim gospodarzem, a także odkryć sposoby zarządzania społecznościami drobnoustrojów w celu uzyskania dobrych wyników zdrowotnych.

Wybrane publikacje

Książki

•   Komitet ds. Bioremediacji In Situ; Komisja ds. Systemów Inżynieryjnych i Technicznych; Wydział Inżynierii i Nauk Fizycznych; Krajowa Rada ds. Badań (1993). Bruce Rittmann (red.). Bioremediacja in situ: kiedy to działa? . Waszyngton, DC: Routledge. ISBN 978-0309048965 .
•   Rittmann, BE; E. Seagrena; BA Wrenn; AJ Valocchi; C. Ray; L. Raskina (1995). Bioremediacja in situ . Park Ridge, NJ: William Andrew, Inc. ISBN 978-0815513483 .
•   Komitet ds. Wewnętrznych Napraw; Rada Nauki i Technologii Wodnej; Rada ds. Gospodarki Odpadami Promieniotwórczymi; Krajowa Rada ds. Badań; Komisja ds. wewnętrznych środków zaradczych (2000). Bruce Rittmann (red.). Naturalne tłumienie dla rekultywacji wód podziemnych . Waszyngton, DC: National Academy Press. ISBN 978-0309069328 .
•   Rittmann, Bruce; McCarty, Perry (2001). Biotechnologia środowiska: zasady i zastosowania . Nowy Jork: McGraw-Hill. ISBN 978-0071181846 .

Referowane artykuły z czasopism

Pełna lista

Nagrody

• Stockholm Water Prize (2018) za zrewolucjonizowanie uzdatniania wody .
• Nagroda ISME/IWA[BR1] BioCluster (2014)
• Medal Joan Hodges Queneau Palladium, American Association of Engineering Societies (AAES) (2014)
• Stypendysta Federacji Środowiska Wodnego (WEF) (2013)
• Członek honorowy Amerykańskiej Akademii Inżynierów i Naukowców Środowiska (AAEES) (2013)
• Wybitny członek Amerykańskiego Stowarzyszenia Inżynierów Budownictwa (ASCE) (2012)
• Stypendysta, International Water Association (IWA) (2012)
• Nagroda za doskonałość w inżynierii środowiska, Amerykańska Akademia Inżynierów Środowiska (2011)
• Profesor regentów, Arizona State University (2009)
• Simon A. Freese Award i wykład, Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Budownictwa (2009)
• Członek Narodowej Akademii Inżynierii (2004)
• Zasłużony wykładowca, Stowarzyszenie Inżynierii Środowiska i Profesorów Nauk (2004)
• Fellow, American Association for the Advancement of Sciences (1996)
• Nagroda ARI Clarke za wybitne osiągnięcia w nauce i technologii wody, Państwowy Instytut Badawczy Wody (1994)
• Nagroda naukowa Waltera L. Hubera w dziedzinie inżynierii lądowej , Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Budownictwa (1990)
• Nagroda za osiągnięcia akademickie, American Water Works Association; z Jacquesem
• Stypendysta uniwersytecki, University of Illinois (1987)
• Nagroda naukowa wydziału Xerox, College of Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign (1985)
• Prezydencka nagroda dla młodych badaczy, National Science Foundation (1984)