中文摘要：

本研究针对现有地下水有机污染修复技术中电子受体投加的难题，提出了产电微生物可渗透反应栅（ePRB）技术，将有机污染物的氧化降解与电子受体的还原过程在空间上分离开来，在提高电子受体利用效率、降低工程运营成本的同时，有效控制了修复技术实施过程的环境风险。研究结果证实了ePRB技术对多种有机质均具有良好的去除效果；串联式阳极布置方式下，阴阳单元的间距对ePRB系统的降解性能具有显著的影响。针对阴极氧还原能力不足的问题，合成了基于卟啉钴（CoTMPP）类化合物的氧还原催化剂，并通过将其负载于不锈钢丝材料表面，制备了对氧气还原具有催化活性的复合材料用于ePRB系统的阴极单元。结果显示采用复合电极的ePRB系统其反应能力最大可提高3倍以上。针对曝气方式氧气利用效率不高的问题，提出了人工强化的ePRB系统，通过在电路中施加大小合适的电压，使水中的质子作为最终电子受体，实现了有机污染物降解过程外源性氧化剂的零添加。模拟装置的运行结果表明，人工强化ePRB系统对地下水中常见污染物，如BTEX、NAPLs等均具有良好的降解效果，对BTEX的总去除率可达90％，对蒽的去除率可达70％。