石河子大學副教授以通訊作者身份在一區Top期刊上連發4篇研究論文

近日，石河子大學李俊峰/王文懷研究團隊在農業水土資源與環境方向的脫氮除磷減碳與水污染協同治理方面取得系列進展，先后在一區TOP期刊上發表論文4篇，其中在Bioresource Technology發表2篇，在Chemical Engineering Journal發表1篇，在Journal of Cleaner Production發表1篇。

研究成果1：干旱區的尾閭湖是農田排水的最終匯集地，尾閭湖的穩定關系到整體的生態環境穩定。本研究從富營養化湖泊沉積物中分離出一種具有異 養硝化和好氧反硝化能力的Mendocina假單胞菌。該菌株能夠在好氧條件下同時去除廢水中C、N、P，在多種氮源中表現出優異性能，對環境因子具有較強的適應性。·1的5種氮代謝途徑，包括銨同化、硝化、直接氨氧化、反硝化 和同化硝化鹽還原。此外，全基因組測序識別出了與P代謝（ppk和ppx）和C代謝（sucC、sucD、sdhA、sdhB）的關鍵功能基因。該菌株在污廢水處理方面具有很大的應用前景。成果發表在Bioresource Technology期刊上，石河子大學為第一完成單位，第一作者為博士研究生汪秋剛，王文懷副教授、李俊峰教授為共同通訊作者。

研究成果2：針對農村生活污水C/N低、氮磷同步去除難的實際問題，團隊創新性地將異養硝化-好氧反硝化菌（HN-ADB）與功能復合吸附劑（FCA）同時引入垂直流人工濕地，構建了集成式復合濕地系統（ICW）。研究表明，FCA通過鐵碳微電解持續釋放Fe2?和[H]作為電子供體，驅動自養反硝化并強化電子傳遞；HN-ADB則在好氧條件下同步實現硝化、反硝化與磷的同化/轉化。在氣水比5:1的最佳條件下，ICW對TN、TP和COD的去除率分別達到86.35%、93.07%和81.02%，出水水質穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）一級A標準。微生物群落分析進一步揭示，ICW顯著富集了以Pseudomonas、Hydrogenophaga和Arenimonas為代表的功能菌屬，并上調了與硝化、反硝化、磷代謝及鐵轉運相關的關鍵功能基因豐度，闡明了物理吸附、化學沉淀與生物同化轉化協同強化污染去除的多路徑耦合機制。該研究為提升低C/N比農村污水凈化效能提供了切實可行的濕地強化新策略。成果發表在Bioresource Technology期刊上，石河子大學為第一完成單位，第一作者為碩士研究生史唯一，王文懷副教授為通訊作者。

研究成果3：針對低溫下濕地凈化效率下降的問題，團隊開發了一種集成濕地系統，通過引入間歇曝氣與零價鐵復合填料，在低溫條件下實現污染物的高效協同去除。研究采用逐級降溫模式模擬實際低溫環境，發現間歇曝氣營造的好氧?缺氧?厭氧交替氧環境促進了硝化與反硝化功能菌群的富集，而復合填料釋放的Fe0/Fe2+進一步誘導化學反硝化與自養反硝化，顯著提升了反硝化菌活性和narG基因表達。該系統在7°C低溫下對COD、TN、NH4+?N和TP的平均去除率分別達到76.41%、64.83%、71.99%和92.26%，出水水質穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918?2002）一級A標準。該研究闡明了多路徑協同凈化機制，為寒區農村污水處理與濕地低溫運行管理提供了理論依據與技術參考。成果發表在Chemical Engineering Journal期刊上，石河子大學為第一完成單位，第一作者為博士研究生吳林源，王文懷副教授、李俊峰教授為共同通訊作者。

研究成果4：針對緩流水體內源污染與溫室氣體排放相互加劇的問題，開發了一種基于聚羥基丁酸酯包覆CaO?、CuSO?和針鐵礦的復合緩釋氧材料（CCM）。研究顯示，CCM通過結構域限域效應將氧氣釋放時間延長了2.6倍，在150 g·m?2的投加量下，上覆水中NH??-N、PO?3?-P和COD的平均去除率分別達到88.74%、89.01%和81.45%。同時，CCM通過持續供氧和釋放Cu2?、Fe3?等組分，顯著抑制了產甲烷古菌的豐度，并富集了甲烷氧化菌，上調了與好氧及厭氧甲烷氧化相關的功能基因。最終，CCM在表層沉積物構建了“表面好氧氧化、中層厭氧氧化、深層異養代謝”的三維代謝網絡，使CH?和CO?通量分別降低了92.31%和67.46%，全球增溫潛能削減83.99%。該研究為緩流水體水質提升與碳減排協同治理提供了經濟高效、環境友好的原位修復新策略。成果發表在Journal of Cleaner Production期刊上，石河子大學為第一完成單位，博士研究生張可佳為第一作者，王文懷副教授與李俊峰教授為共同通訊作者。