近日，草榴社区 2021级硕士研究生王文鹏以“Enhanced removal of disinfection by-products fromwastewater plant tail water using constructed wetland with FeCu@BC substrate”为题的论文被国际期刊Chemical Engineering Journal（中科院一区TOP，IF=13.4）接收。草榴社区 为第一作者单位，王文鹏硕士为第一作者，王森副教授、石嘉鑫副教授为通讯联系人。此研究得到了国家自然科学基金（42277495、42407332）以及山东省自然科学基金（ZR2023QD049）的资助。

该研究成功制备了Fe/Cu双金属氧化物改性碱木质素生物炭基质（FeCu@BC），并将其引入人工湿地（CW）中，通过“基质－微生物”双途径探究其对污水厂尾水中消毒副产物（DBPs）的去除机制。主要研究结果如下：（1）FeCu@BC基质对DBPs表现出优异的吸附性能，在进水DBPs浓度为50 μg/L时，其饱和吸附容量可达2231.43 mg/kg，分别是普通生物炭（BC）和砾石的15.11倍和46.11倍；（2）投加FeCu@BC的CW系统（CW-FC）对常规污染物及DBPs均具有较高的去除效率：在进水DBPs浓度提升至150 μg/L的长期运行条件下，系统对二氯乙酸（DCA）和三氯乙酸（TCA）的平均去除率分别稳定在89.34%和83.71%；（3）FeCu@BC可促进胞外聚合物（EPS）的分泌（225.65 mg/g VSS），不仅有利于吸附水体中的DBPs，还能通过形成致密物理屏障延缓或阻止DBPs进入微生物体内。此外，该改性基质通过表面的Fe/Cu氧化还原循环强化了界面电子传递过程，结合静电吸附与化学脱氯作用，显著提升了DBPs的去除效果；（4）宏基因组测序结果显示，FeCu@BC可提高人工湿地中功能微生物（如Cloacibacterium，Pseudomonas，Rhodococcus，Mycobacteroides，Aeromonas和Comamonas等）的丰度；同时，与DBPs响应相关的关键功能基因，包括应激反应基因（rpoE、groES-HSPE1）、膜转运基因（livH、livM、ABC.PE.P）及碳水化合物代谢基因（ACAT-atoB、fabG）的相对丰度也显著增加，增强了系统的代谢及解毒潜力。

综上，该研究开发的FeCu@BC基质不仅实现了工业副产物的资源化利用，更构建了一种高效的基质-微生物协同系统，为污水厂尾水中DBPs的深度净化提供了有力的技术支持和新策略。