温度调控下地下水三氯乙烯与苯共污染物的微生物功能基因富集机制及生物地球化学协同降解研究

本研究揭示了温度增强生物降解(TEB)对地下水中三氯乙烯(TCE)和苯共污染物的协同去除机制，通过30℃优化温度条件显著提升脱氯功能基因(tceA/tmoA)表达，促进反硝化/硫酸盐还原等生物地球化学过程，为复杂污染场地的原位热强化生物修复提供理论支撑。

　　

亮点

温度增强生物降解(TEB)通过调控30℃最佳温度条件，使三氯乙烯(TCE)降解速率达到0.35 μmol L^-1 day^-1（半衰期49天），同时促进苯的共降解。功能基因分析显示tceA和tmoA基因的富集分别驱动了TCE和苯的降解，而vcrA/bvcA基因表达不足导致中间产物cDCE积累。

共污染物的热增强生物降解

TCE和苯在TEB条件下的降解分别遵循零级和一级动力学。30℃时TCE降解速率是15℃的2.5倍、45℃的5.6倍，苯降解则呈现温度依赖性增强。生物地球化学分析证实升温促进反硝化和硫酸盐还原过程，加速产甲烷作用从而推动TCE脱氯。FeS介导的非生物降解（通过乙炔/乙烯检测证实）也贡献了TCE的去除。

结论

本研究首次阐明温度通过富集Thermincola、Anaerolineaceae等功能菌群，同步调控TCE还原脱氯和苯厌氧氧化的分子机制，为氯代烃与芳香烃共污染场地的热强化修复提供优化策略。