近日，我院“水污染控制与可持续利用”团队在国际著名学术期刊《Bioresource Technology》（影响因子IF = 8.2）发表题为“Iron–carbon composites for anammox enhancement: a critical review of electron transfer mechanisms, ferroptosis regulation and scale-up challenges”（DOI: 10.1016/j.biortech.2026.135855）的综述论文。我院来华留学生Rethabile Debra Moteletsana为论文第一作者，吴朕君副教授为通讯作者，河南工业大学为论文第一署名单位和通讯单位。

厌氧氨氧化（anammox）是污水生物脱氮领域最具前景的低碳技术之一，却长期受制于启动周期长、运行稳定性不足和功能菌易流失。铁碳复合材料可显著强化其脱氮性能，但作用机制认识尚不统一，材料设计与工程放大缺乏系统指导。为此，论文从电子传递机制、铁死亡调控和工程放大三个维度，对铁碳复合材料强化厌氧氨氧化进行了批判性综述。

论文系统梳理了“铁碳微电解供电子—Fe²⁺/Fe³⁺循环—胞外电子传递”的多层级作用路径，阐明了其与铁氨氧化、硝酸盐依赖型亚铁氧化等过程的底物互补与电子传递耦合关系及其对肼合成酶等关键酶系的调控作用，指出传统物理混合型铁碳材料存在电子传递慢、易分层失效等固有缺陷，并评述了纳米零价铁负载活性炭、表面包覆缓释等改性策略。在此基础上，论文提出铁碳材料“双刃剑”效应的新认识：适宜的铁离子释放可促进菌群富集与代谢活性，过量释放则会经Fenton反应诱发活性氧爆发与脂质过氧化，导致厌氧氨氧化菌发生铁死亡；据此将铁死亡调控纳入材料设计框架，形成“控释Fe²⁺—强化抗氧化防御—维持铁稳态”的调控准则。论文还评估了材料钝化与铁泥累积、传质与水力匹配、低温低C/N比水质适应性、成本效益与评价标准化等工程放大关键挑战，构建了“电子传递—生物调控—工程放大”相贯通的认识框架。

该综述立足厌氧氨氧化低碳脱氮技术的实际需求，对铁碳复合材料的定向设计与污水处理厂节能降碳具有重要的理论指导意义。该论文第一作者Rethabile Debra Moteletsana为我院来华留学生，该成果的发表既是我院国际化人才培养质量的体现，也是学院深化环境工程领域国际科研合作的又一成果。环境工程学院始终高度重视科研团队建设与科研创新能力提升，该研究成果彰显了学院在污水生物脱氮与低碳水处理技术领域的科研积累与创新能力，将进一步提升我校在环境科学与生态学科领域的国际学术影响力，为学校“双一流”创建作出积极贡献。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2026.135855

（撰稿：吴朕君，审校：张良波，审核：万东锦）