维度网讯，葡萄牙天主教大学生物技术高等学院（Escola Superior de Biotecnologia da Universidade Católica Portuguesa）的两个研究项目分别针对废水微污染物去除和污染土壤生物修复，均基于生物技术、废弃物增值和低环境影响过程。AStUTe项目致力于去除废水中的微污染物，BioElectroSoil项目则旨在加速含有持久性化合物的污染土壤的生物修复。

这两个项目由葡萄牙天主教大学生物技术高等学院生物技术与精细化学中心（Centro de Biotecnologia e Química Fine）的研究员Catarina L. Amorim和Irina Susana Moreira负责。Catarina L. Amorim表示，AStUTe项目主要探索两种策略：开发用于降解微污染物的多专性生物接种物，以增强处理系统的生物强化作用；以及开发源自食品、农业工业和农林工业废弃物的吸附材料，用于设计过滤单元。该方法结合了生物和物理化学过程。项目重点关注欧盟城市废水处理指令中确定的某些优先微污染物，包括在污水处理厂出水中检测到的药物化合物和内分泌干扰物，如双氯芬酸、文拉法辛、卡马西平和β-雌二醇。Catarina L. Amorim指出，内分泌干扰物如17β-雌二醇可能是生态相关性最高的微污染物，原因在于其在极低浓度下具有高生物活性，并对水生生物产生不利影响。

BioElectroSoil项目通过结合电活性微生物与导电材料来加速生物修复，提高污染物的生物可利用性，并刺激自然条件下较慢的代谢途径。据Irina Susana Moreira称，这种结合能够在更短时间内降解持久性化合物，能耗低，且无需使用刺激性化学物质。研究聚焦于即使在常规干预后仍可在土壤中存留数年或数十年的持久性有机污染物，特别是PFAS（全氟和多氟烷基物质）和酚类化合物。这两类污染物即使在低浓度下也具有毒性，影响水生和土壤生物，并可能作为内分泌干扰物发挥作用。

在BioElectroSoil项目中，生物电化学系统将土壤转变为微生物能够更有效地管理与生化转化相关的电子流的环境。系统集成了导电材料，在土壤内创建电子网络，即使在缺氧或污染物负荷高的区域也能加速代谢反应。与常规生物修复相比，主要优势在于通过微生物与导电材料之间的电子转移加速生物降解。项目还致力于开发原位处理方法，适用于厌氧、压实或异质土壤，减少挖掘、土壤运输或使用刺激性化学物质的需求。对于酚类化合物，电活性微生物可以加速芳香族结构的断裂。对于PFAS，策略是通过创造有利于脱氟反应的生物电化学微环境。

废弃物增值是两个项目的共同要素。在AStUTe项目中，工业废弃物被用于生产吸附材料，将低价值流转化为增值材料。多专性生物接种物的开发也利用从污水处理厂产生的剩余生物质中回收的材料进行。在BioElectroSoil项目中，循环经济通过使用生物炭（biochar）作为导电材料来整合，生物炭由农业工业副产品及有机废弃物生产。系统的原位运行还可以避免与污染土壤挖掘、运输和处置相关的步骤，减少废弃物量及这些过程产生的排放。对于企业而言，AStUTe项目可以帮助一些工业将废弃物转化为资源，创造新的价值链。对于水处理行业的企业，这些解决方案可能催生新的技术产品，以符合欧盟关于去除微污染物的环境法规。对于BioElectroSoil项目，处理污染土壤的企业面临机会，特别是在农业工业领域，通过生产生物炭实现有机副产品的增值；在城市和环境背景下，通过无需挖掘即可修复退化土壤的可能性，降低成本、排放和干预时间。

这两个项目仍处于早期开发阶段。AStUTe项目于去年十月启动，重点集中在开发生物接种物和源自废弃物的吸附材料的生产上。生物接种物的初步结果显示，菌株的固定化似乎不会损害降解活性，并且在储存期间保持了细菌的功能性。对于吸附剂，已经利用未增值的废弃物开发了几种材料，预计将开始性能评估试验。BioElectroSoil项目于九月启动，目前处于初期阶段。据Irina Susana Moreira称，已经在实验室验证了微生物群落的生物电活性以及目标污染物的降解。对于AStUTe项目，下一步需要评估解决方案在复杂基质中的有效性，优化生产过程，并研究稳定性、耐久性和经济可行性，然后才能整合到中试废水处理系统中。对于BioElectroSoil项目，工作将推进到微观世界的先导试验，使用真实土壤和复杂污染物混合物。项目三年期间不计划进行实际规模试验，但研究旨在巩固未来试点和现场应用所需的科学和技术基础。