近日，溫州大學生命與環境科學學院孫達副研究員團隊在環境治理領域取得系列進展，兩項研究成果分別聚焦有害藻華控制與新型污染物降解，均發表于環境科學與生態學權威期刊《Journal of Hazardous Materials》（中科院1區，IF=12.2），為相關環境問題提供了創新解決方案。

成果一：真菌降解6PPD-醌的機理與安全性驗證

6PPD-q作為橡膠制品氧化降解的副產物，因其廣泛的環境分布與生態毒性（如導致鮭魚急性死亡），已被列為新型污染物。目前，新型三維金屬骨架納米骨架和紫外光活化高碘酸鹽在去除6PPD-q方面做出了重要貢獻。在光活性高碘酸鹽反應中，IO₃-被確定為IO₄-活化后裂解高毒性醌結構的主要活性物質。本研究試圖通過黃孢原毛平革菌來揭示真菌對6PPD-q的降解和解毒機制。這可能為未來的工程應用提供參數化見解，并可能作為后處理策略參與6PPD-q的聯合去除（圖1）：

1、高效降解：7天內去除率達99.06%，通過菌絲吸附與酶催化（木質素過氧化物酶、細胞色素P450等）實現醌結構分解；

2、安全評估：斑馬魚實驗表明降解產物無發育毒性與臟器損傷，驗證了技術的生物安全性；

3、機制解析：揭示了靜電吸附、酶促氧化與代謝循環協同作用的多功能降解路徑。

4、技術意義：為水體中6PPD-醌的治理提供了微生物修復新策略，未來可與現有材料技術結合探索工程化應用。

圖1 6PPD-q的檢測與去除

此外，社會發展伴隨著新的污染物的出現，未來需要有針對性的治理。根據這些污染物的特點，需要優化黃孢原毛平革菌體系，包括提高菌絲電位、特異性誘導酶活性和應用固定化載體。此外，還應考慮在自然水體中評價黃孢原毛平革菌系統的評價。微生物固定化技術和生物反應器的應用可能是將黃孢原毛平革菌從實驗室水平推向實際應用的良好輔助手段。

成果二：電化學技術抑制藻類生長的機制研究

研究團隊構建了基于鉑鈦陽極與活性炭纖維/納米零價鐵/泡沫鎳陰極（ACF/nZVI/Ni）的電化學體系，通過非均相電芬頓反應高效生成羥基自由基（·OH）高效滅活銅綠微囊藻（Microcystis aeruginosa）等常見有害藻類。實驗表明，電化學處理通過三重機制實現控藻（圖2）：

1、自由基氧化攻擊：·OH誘發藻細胞膜脂質過氧化，丙二醛（MDA）含量激增265%，膜完整性喪失；

2、光合系統癱瘓：光合基因（psaB、psbD1）表達量降低50%-60%，最大光化學效率（Fv/Fm）下降96.7%，光合電子傳遞鏈崩潰；

3、代謝“斷鏈”效應：三羧酸循環（TCA）關鍵代謝物（檸檬酸、蘋果酸）含量顯著下降，ATP合成量銳減78.8%，細胞陷入“能量危機”。

圖2 電化學控藻機制

與傳統化學殺藻劑相比，電化學技術無需投加外源藥劑，通過精準調控電流密度和電極材料，即可定向破壞藻細胞代謝網絡。這項工作從分子及代謝層面解析了“綠色控藻”的可行性，未來可應用于飲用水源預處理、景觀水體維護甚至海洋赤潮應急治理。該技術陰極材料nZVI負載于活性炭纖維，穩定性強且鐵離子溶出量低，避免了二次污染風險。目前團隊正推進中試裝置研發，目標實現湖泊與河流的規模化控藻應用。

這項研究不僅為環境科學領域增添了重要的理論拼圖，更為全球藻類污染治理提供了可規模化的技術范式。隨著后續中試推進，電化學控藻技術有望成為“綠水青山”生態保衛戰中的創新利器。

兩項研究均由溫州大學生環學院孫達副研究員作為最后通訊作者牽頭開展，聯合重慶大學、香港大學、香港城市大學、國科溫州研究院、溫州醫科大學、重慶科技大學等機構合作完成，體現了學科交叉與產學研協同的創新模式。團隊長期致力于環境污染物控制技術研發，已形成微生物資源開發與利用特色方向。

【原文鏈接】

成果一：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.138634

成果二：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.138318