近日，新葡萄8883官网AMG郑梦启、王伟等联合哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室、河北工业大学天津市清洁能源利用与污染物控制重点实验室指导新葡萄官网研究生刘亚琪等在环境领域顶刊《Journal of Hazardous Materials》上发表了题为“Reversing inhibition to promotion in phenol-ammonium metabolism via algal-microbial fuel cell: Mechanisms of phenol-ammonium interaction and synergistic removal”的研究论文。（DOI：10.1016/j.jhazmat.2025.138417）。

煤气化废水作为一种典型的复杂工业废水，其主要特征是含有高浓度的酚类化合物和氨氮污染物，严重危害环境安全和人类健康。在传统生物处理工艺中，高浓度的酚类化合物和氨氮对微生物活性造成联合抑制。酚类和氨氮的降解通常需要依赖两类功能不同的微生物，这种相互拮抗的代谢需求使得协同处理面临巨大挑战。近年来，尽管研究者在酚类有机物的降解方面取得了诸多进展，但系统性地关注氮污染物的处理仍显不足。这导致传统处理系统中营养成分失衡，氮污染物成为制约煤化工废水实现零排放的关键瓶颈。

针对上述难题，研究团队开发的新型菌藻微生物燃料电池（AMFC）系统展现出独特优势。该系统巧妙地整合了电活性细菌和集胞藻的胞外电子传递优势，在系统运行过程中实现了酚氨的协同脱除（图1）。在AMFC系统中，阳极的电活性细菌通过代谢酚类污染物产生电子，形成电势差驱动NH₄⁺的定向迁移。与此同时，阴极的集胞藻在光合作用过程中不仅产生氧气建立电子传递通路，还通过同化NH₄⁺实现氮的固定与转化。这一创新设计成功地将传统处理过程中相互抑制的酚和氨两种污染物，在AMFC系统中转化为相互促进的关系。通过调控污染物浓度，系统的电化学活性得到显著提升，污染物迁移速率加快，同时特定功能微生物对污染物的降解效率也大幅提高。这种创新性的协同处理策略为煤化工及类似复杂工业废水的高效处理提供了全新思路，展现出良好的应用前景。

《Journal of Hazardous Materials》作为中科院一区Top期刊，其影响因子达12.2（2025年），在危险材料、环境化学与工程领域长期位居全球前列。该期刊以发表原创性、高影响力的研究为特色，是危险材料科学与工程领域最具权威性和国际认可度的学术平台之一。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389425013329.

Liu, Y., Zheng, M., Lv, L., Chen, G., Wang, C., Hu, Z., Feng, J., Xie, B., Han, H., Wang, W., 2025. Reversing inhibition to promotion in phenol-ammonium metabolism via algal-microbial fuel cell: mechanisms of phenol-ammonium interaction and synergistic removal. J Hazard Mater. 493, 138417. 

郑梦启/图、文

王静峰、王昌建/审