11月10日，湖北大学资源环境学院马杰副教授团队在国际知名期刊《Water Research》发表题为“Phosphorus recovery from wastewater using waste gypsum via sulfur-metabolizing bacteria: Influence of gypsum type on performance and mechanisms”的学术论文，湖北大学为第一完成单位。
随着全球磷资源枯竭，该团队开发了一种硫循环菌介导的石膏与含磷废水协同回收磷并转化为羟基磷灰石的新工艺（co-processing of Phosphorusladen wastewater and waste Gypsum using Sulfur-metabolizing bacteria for Phosphorus Recovery，PGSPR）。针对该PGSPR工艺，如何提高复杂含磷废水系统的回收效率和降低系统成本仍然是关键挑战。基于此，该研究以分析纯石膏CaSO4⋅2H2O（ARG）作为对照材料，评估了三种不同类型废弃石膏（磷石膏[PG]、钛石膏[TG]和烟气脱硫石膏[FGD]）对磷回收效率和机制的影响。结果表明，废弃石膏种类的选择对于PGSPR系统中磷回收效能至关重要，磷回收效率与石膏稳定性之间存在负相关关系，同时废弃石膏中特定杂质成分会使得这种趋势出现偏差，例如TG中含有大量的Fe杂质，抑制了硫代谢细菌的活性并阻碍羟基磷灰石沉淀。其中稳定性中等的PG成为了最佳石膏投加种类，磷回收率达到了62.86％，这种优异的性能归因于PG本身属于羟基磷灰石湿法冶炼磷酸产物，类似于传统文化中“原汤化原食”思想，PG能积极促进羟基磷灰石的形成（沉积物中比例为72%）。同时经济评估表明，利用PG作为废水磷回收的处理材料能够实现经济效益最大化，即处理每吨废水带来1.73美元的净经济效益—显著高于其他石膏类型（每吨0.89-1.30美元）。该研究开创了废弃石膏的生物综合利用新方法，推动了PGSPR工艺的精细化和可扩展性，为同步废水处理和资源回收提供可持续的途径。
湖北大学资源环境学院2023级硕士研究生陈慧慧为第一作者，马杰副教授为通讯作者，合作人员包括湖北大学李海波教授、华中科技大学郭刚副研究员和香港科技大学陈光浩教授。该研究成果得到国家自然科学基金、国家重点研发计划项目和湖北大学原创探索专项等资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.124872
（审稿：彭宇）
