川農團隊“膜”力出擊！光催化耦合系統改寫抗生素廢水處理格局

—爭做環保科技創新先鋒者

2025年7月，四川農業大學都江堰校區一支由研究生和本科生組成的“源清興農”實踐團隊，在指導教師張可、胡進玲的帶領下，成功開展“光催化耦合人工濕地微生物燃料電池系統（PCW-MFC）研究”項目。該團隊以科技創新破解抗生素廢水處理難題，為農村生態環境改善與碳中和目標實現開辟新路徑，再次彰顯川農學子服務鄉村振興、助力國家環保戰略的使命擔當。

近年來，抗生素廢水污染及甲烷排放問題成為農村環境治理的痛點。傳統處理技術存在效率低、成本高、二次污染風險等局限。源清興農團隊依托環境工程、微生物學及材料科學多學科優勢，由研究生與本科生組成的跨學科“科研攻關型”團隊，針對這一問題展開攻堅。在導師指導下，團隊創新構建“光催化耦合人工濕地微生物燃料電池系統（PCW-MFC）”，通過赤鐵礦陰極光催化填料、石墨碳氈電極等材料組合，結合全光譜光激發技術，實現抗生素降解與甲烷減排協同控制，團隊采用跨學科協作破解環境難題，科研攻關直面挑戰。

圖 1源清興農實踐團隊合影

本次實驗數據亮眼，技術創新成效顯著。實驗數據顯示，該系統在模擬四環素廢水處理場景中表現卓越：通過調控水力停留時間（HRT），實時監測COD、抗生素濃度、抗性基因（ARGs）豐度等水質指標，同時追蹤電化學參數（電壓、功率密度）及甲烷排放通量。研究揭示，系統顯著提升廢水處理效率，有效抑制抗性基因轉移，并大幅減少甲烷排放。宏基因組測序與q-PCR技術進一步解析微生物群落演替機制，為技術優化奠定理論基礎。

圖 2實驗室模擬實驗場景/PCW-MFC裝置運行圖

項目實踐分為三個階段：前期，成員系統學習光催化、微生物燃料電池及廢水處理理論，完成材料采購與裝置設計；中期，團隊在四川農業大學市政工程實驗室搭建PCW-MFC裝置，開展連續運行測試，每日記錄數據并優化參數；后期，通過數據分析與文獻對比，團隊驗證技術可行性，并撰寫科研報告。實踐全程嚴謹規范，成員在實驗操作、數據分析及團隊協作能力上獲得顯著提升。

該研究成果不僅為抗生素廢水處理提供突破性技術路徑，更契合國家碳中和戰略需求。成果意義深遠，助力環保與碳中和，低成本、易得材料的應用使其具備推廣潛力，兼具環境效益與經濟效益。團隊負責人曾參與多項省級競賽并獲獎，項目已入駐校級孵化園，未來有望轉化為實際工程應用，為農村水污染治理與生態安全保駕護航。

本次實踐不僅是技術研發的突破，更是人才培養的縮影。通過‘拔尖計劃’與‘創新訓練’，學生將理論轉化為解決實際問題的能力，為農業環保領域儲備了高素質人才。”源清興農團隊以實際行動踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，為國家鄉村振興戰略注入科技動力。

未來，該團隊將繼續深化技術優化，探索更多應用場景，力爭為農業現代化與生態文明建設貢獻更大力量。期待這支川農創新團隊持續突破，書寫更多科技報國的青春篇章！

夏一文供稿

2025年7月13日