图1.论文关键信息

图2.耦合低温热处理（<50°c）和电子受体刺激加速pahs的缺氧微生物降解示意图<>

图3.PLSR分析结果（重要性排序图）

近日，北京市科学技术研究院资源环境研究所（以下简称“资环所”）在中科院期刊分区环境科学与生态学领域1区Top期刊Journal of Hazardous Materials（影响因子13.6）上发表题为“Study on the accelerated biodegradation of PAHs in subsurface soil via coupled low-temperature thermally treatment and electron acceptor stimulation based on metagenomic sequencing” 的文章（https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.133265）。该研究提出了耦合低温热处理（<50°C）和电子受体（EAs）刺激加速深层土壤中多环芳烃（PAHs）的缺氧微生物修复方法，为有机污染土壤减污降碳治理提供了新的思路（图1）。

原位缺氧微生物修复是一种绿色可持续的PAHs污染土壤修复技术。然而，深层土壤的低温、缺氧和EAs不足，导致这一环境下PAHs的缺氧降解受到限制，成为制约该技术推广应用的主要瓶颈。温度直接影响PAHs的化学性质和土壤微生物活性，在PAHs的缺氧微生物降解过程中起着关键作用。所以，耦合低温热处理（<50°C）和EAs刺激能有效加速PAHs的缺氧微生物降解，提高去除率。本研究采用低温热处理（<50°C）和EAs刺激相结合的方法来强化PAHs的去除，利用PLSR分析构建了PAHs缺氧微生物降解模型，借助分子生物学技术表征了耦合修复过程中微生物的动态变化特征，并揭示了其对PAHs的协同代谢机理（图2）。

污染物降解全过程动态监测结果表明了温度和EAs对PAHs去除的有效性，而温度和EAs的交互作用仅对芴的去除有显著影响。总体而言，在这一耦合修复过程中，温度对土壤中PAHs的微生物降解作用大于EAs。研究人员使用偏最小二乘回归进一步辨析耦合修复过程中PAHs修复效率的主要影响因素，并构建了PAHs微生物降解模型。

研究发现，PAHs耦合修复过程中，9个影响因素的重要性排序如下：温度、水溶性、LogKow、培养时间、蒸汽压、处理（是否添加EAs）、LogKoc、沸点和熔点（图3），其中温度、水溶性、培养时间、处理（是否添加EAs）和熔点与PAHs的降解率呈正相关关系，而LogKow、蒸汽压、LogKoc和沸点与PAHs的降解率呈负相关关系，这为PAHs污染土壤微生物修复工程的精细化调控和污染物的高效去除提供了重要支撑。

本研究结果为PAHs污染场地的绿色修复提供了新的见解，并促进了对耦合修复过程中土壤微生物（细菌和古菌）与关键基因之间互作机制的理解。我院资环所苟雅玲为该论文第一作者和通讯作者，北京师范大学王红旗教授为共同通讯作者，论文第一通讯单位为资环所。该研究得到北科院创新培育项目的资助。

(苟雅玲)