石河子大学副教授以通讯作者身份在一区Top期刊上连发4篇研究论文

近日，石河子大学李俊峰/王文怀研究团队在农业水土资源与环境方向的脱氮除磷减碳与水污染协同治理方面取得系列进展，先后在一区TOP期刊上发表论文4篇，其中在Bioresource Technology发表2篇，在Chemical Engineering Journal发表1篇，在Journal of Cleaner Production发表1篇。

研究成果1：干旱区的尾闾湖是农田排水的最终汇集地，尾闾湖的稳定关系到整体的生态环境稳定。本研究从富营养化湖泊沉积物中分离出一种具有异 养硝化和好氧反硝化能力的Mendocina假单胞菌。该菌株能够在好氧条件下同时去除废水中C、N、P，在多种氮源中表现出优异性能，对环境因子具有较强的适应性。·1的5种氮代谢途径，包括铵同化、硝化、直接氨氧化、反硝化 和同化硝化盐还原。此外，全基因组测序识别出了与P代谢（ppk和ppx）和C代谢（sucC、sucD、sdhA、sdhB）的关键功能基因。该菌株在污废水处理方面具有很大的应用前景。成果发表在Bioresource Technology期刊上，石河子大学为第一完成单位，第一作者为博士研究生汪秋刚，王文怀副教授、李俊峰教授为共同通讯作者。

研究成果2：针对农村生活污水C/N低、氮磷同步去除难的实际问题，团队创新性地将异养硝化-好氧反硝化菌（HN-ADB）与功能复合吸附剂（FCA）同时引入垂直流人工湿地，构建了集成式复合湿地系统（ICW）。研究表明，FCA通过铁碳微电解持续释放Fe²⁺和[H]作为电子供体，驱动自养反硝化并强化电子传递；HN-ADB则在好氧条件下同步实现硝化、反硝化与磷的同化/转化。在气水比5:1的最佳条件下，ICW对TN、TP和COD的去除率分别达到86.35%、93.07%和81.02%，出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标准。微生物群落分析进一步揭示，ICW显著富集了以Pseudomonas、Hydrogenophaga和Arenimonas为代表的功能菌属，并上调了与硝化、反硝化、磷代谢及铁转运相关的关键功能基因丰度，阐明了物理吸附、化学沉淀与生物同化转化协同强化污染去除的多路径耦合机制。该研究为提升低C/N比农村污水净化效能提供了切实可行的湿地强化新策略。成果发表在Bioresource Technology期刊上，石河子大学为第一完成单位，第一作者为硕士研究生史唯一，王文怀副教授为通讯作者。

研究成果3：针对低温下湿地净化效率下降的问题，团队开发了一种集成湿地系统，通过引入间歇曝气与零价铁复合填料，在低温条件下实现污染物的高效协同去除。研究采用逐级降温模式模拟实际低温环境，发现间歇曝气营造的好氧‑缺氧‑厌氧交替氧环境促进了硝化与反硝化功能菌群的富集，而复合填料释放的Fe0/Fe2+进一步诱导化学反硝化与自养反硝化，显著提升了反硝化菌活性和narG基因表达。该系统在7°C低温下对COD、TN、NH4+‑N和TP的平均去除率分别达到76.41%、64.83%、71.99%和92.26%，出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918‑2002）一级A标准。该研究阐明了多路径协同净化机制，为寒区农村污水处理与湿地低温运行管理提供了理论依据与技术参考。成果发表在Chemical Engineering Journal期刊上，石河子大学为第一完成单位，第一作者为博士研究生吴林源，王文怀副教授、李俊峰教授为共同通讯作者。

研究成果4：针对缓流水体内源污染与温室气体排放相互加剧的问题，开发了一种基于聚羟基丁酸酯包覆CaO₂、CuSO₄和针铁矿的复合缓释氧材料（CCM）。研究显示，CCM通过结构域限域效应将氧气释放时间延长了2.6倍，在150 g·m⁻²的投加量下，上覆水中NH₄⁺-N、PO₄³⁻-P和COD的平均去除率分别达到88.74%、89.01%和81.45%。同时，CCM通过持续供氧和释放Cu²⁺、Fe³⁺等组分，显著抑制了产甲烷古菌的丰度，并富集了甲烷氧化菌，上调了与好氧及厌氧甲烷氧化相关的功能基因。最终，CCM在表层沉积物构建了“表面好氧氧化、中层厌氧氧化、深层异养代谢”的三维代谢网络，使CH₄和CO₂通量分别降低了92.31%和67.46%，全球增温潜能削减83.99%。该研究为缓流水体水质提升与碳减排协同治理提供了经济高效、环境友好的原位修复新策略。成果发表在Journal of Cleaner Production期刊上，石河子大学为第一完成单位，博士研究生张可佳为第一作者，王文怀副教授与李俊峰教授为共同通讯作者。