9月2日，环资院、碳中和学院冯华军教授领衔的ZAFU环境修复与生态健康团队在国际顶尖的水资源研究领域专业期刊《Water Research》（中科院一区Top，IF=11.4）上发表题为《PRB中的生物阴极-阳极级联系统：高效降解地下水中的对氯硝基苯》（Biocathode-Anode Cascade System in PRB: Efficient Degradation ofp-Chloronitrobenzene in Groundwater）的研究论文。浙江农林大学为该论文的第一通讯单位，环境与资源学院、碳中和学院冯华军教授为该论文的通讯作者。
对氯硝基苯（p-CNB）是一种用于生产杀虫剂、除草剂、染料和各种工业化学品的重要合成中间体，会引起高铁血红蛋白血症、溶血性贫血、肝病和神经损伤等疾病，在地下水中被广泛检测到。例如Fenton等传统处理工艺，处理地下水中p-CNB通常存在修复成本高、二次污染重、环境风险大等问题。渗透性反应屏障（PRB）是一种地下水污染物修复的主流技术，但因它容量有限，无法持续去除污染物。生物电化学系统（BES）是一种以清洁电能作为驱动力，强化微生物氧化或还原有机污染物的新兴生物处理技术，特别是对于类似p-CNB等需要协同还原-氧化作用才能降解的污染物具有很好的去除性能。
因此，该团队开发了一种耦合PRB和BES的生物阴极-阳极耦联系统（BACP），采用极性周期反转（PPR）方法构建了由Geobacter和p-CNB降解细菌组成的共生阴极生物膜。
在外加电压0.5V时，BACP的p-CNB去除效率超过94%，去除速率高达189.85 mmol m-2d-1，且BACP系统能够耐受的p-CNB浓度超过120 mg L-1，以低功耗快速去除p-CNB，有效地满足地下水修复需求。
此外，该团队还评估了BACP的稳定性、安全性和友好性。BACP对p-CNB、苯乙烯、萘和NO3−等污染物去除具有高效性和稳定性，能够降低水体毒性。这项工作开发的BACP修复技术为在产园区地下水中污染修复提供新的思路，目前已经在台州医化园区开展中试验证。
该成果得到浙江省尖兵领雁科技攻关项目、国家自然科学基金项目的资助。
（环资院、碳中和学院 李平丽）
