南京地理与湖泊研究所江和龙课题组的晏再生等研究人员采用微生物电化学技术提高了沉积物中毒性有机污染物PAHs的生物降解，尤其是对沉积物中高分子量、强毒性、难降解的有机污染物的分解去除效果更为显著。微生物电化学工艺作用下沉积物的腐殖化过程改变和毒性有机污染物降解菌变化，有助于沉积物中腐殖酸的吸附、增溶、电子传递、以及作为微生物聚集载体的多重作用实现，进而提出了微生物电化学工艺高效去除毒性有机污染物的生物降解机制。研究还发现，微生物电化学技术可以和生态修复工艺有机融合。耦合系统内微生物电化学工艺与水生植物菖蒲（Acorus calamus）形成的复杂相互作用加快了沉积物中高分子量PAHs的生物降解。与植物处理组相比，耦合系统内富集了明显不同的根系微生物菌群。水生植物菖蒲处理组内根际微生物菌群以好氧菌属（Vogesella, Pseudomonas, Flavobacterium 以及 Rhizobium）为主，而耦合系统内根际微生物菌群以厌氧菌属（Longilinea, Bellilinea, Desulfobacca 以及 Anaeromyxobacter）为主。此外，耦合系统内富集的好氧和厌氧高分子量PAHs降解菌数量均高于菖蒲处理组。由此可见，耦合系统内菖蒲根区的电极使用影响着植物根系泌氧和根系分泌物的利用方式，改变了沉积物的氧化还原电位，从而在沉积物内部形成了一个健康、有益的好氧/厌氧共存的微生物代谢环境。这种由好氧/厌氧微生物相互协作的有机污染物分解代谢方式加快了沉积物中毒性有机污染物的去除。
上述研究得到了国家自然科学面上基金以及青年基金等的资助。相关研究结果发表在自然出版集团出版的国际期刊Scientific Reports上，并获得授权国家发明专利一项。研究为受污染水体的生物-生态联合修复提供了一条新的技术途径。
论文链接：www.nature.com/search?facets=new&journal=srep&q=srep10709
