湖北大学资源环境学院青年教师马杰日前在国际知名期刊《Chemical Engineering Journal》发表了题为“Strategies and mechanisms for improving groundwater remediation efficiency of chlorinated ethenes by controlling the particle size of polyhydroxyalkanoate”的研究成果，湖北大学为第一完成单位。

地下水氯代烃污染是世界性的环境问题，我国71%的城市地下水中至少可以检测出一种氯代烃，由于其强烈的致癌、致畸和致突变效应，因此亟需开发高效绿色的修复技术消除地下水氯代烃污染。原位微生物修复技术因具有环境友好性、经济可行性和易操作性等优点而备受关注。该技术的核心是通过外源补充电子供体缓释材料来释放电子，持续降低地下水中氧化还原电位，并定向富集氯代烃降解菌，从而达到强化原位微生物降解氯代烃的效果。

相关研究表明产甲烷古菌会与氯代烃降解菌竞争有限的电子供体，从而降低氯代烃脱氯效率。因此，如何选择性抑制产甲烷古菌竞争电子成为氯代烃原位生物修复的关键问题。本研究提出了一种创新思路，通过调节固相电子供体缓释材料聚羟基烷酸脂（PHA）的粒径以产生更多的活性氧物种，从而优先抑制产甲烷古菌的丰度和竞争电子速率，最终提高氯代烃降解效率。研究发现500μm粒径PHA可以显著地提高原位生物修复过程中电子供体的利用效率，氯代烃降解菌电子利用率较传统粒径下的36.75%提升至94.82%。该理论还可以应用于修复其它有机物和重金属污染场地，在显著提升修复效率的同时还能减少碳排放，应用前景广阔。

据悉，马杰团队一直致力于通过调控氧还原环境达到减污降碳协同增效相关研究。湖北大学资源环境学院为本论文第一完成单位，合作人员包括华中科技大学王宗平、郭刚团队，中国地质大学刘慧团队和香港科技大学陈光浩团队。该研究成果得到国家自然科学基金、湖北省重点研发计划和武汉市知识创新专项的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.154038

（审稿：彭宇）