三氯乙烯（TCE）是地下水中最常见的持久性氯代烃污染物。单一的纳米零价铁（nZVI）还原脱氯速率虽快，但易钝化，且对中间产物氯乙烯的降解缓慢；而厌氧脱卤菌虽然能将TCE彻底还原为无毒乙烯，但其生长代谢速率慢，对高浓度TCE耐受性差。将这三种功能的材料科学地整合于一体，是解决这一矛盾的有效策略。本研究选用经KOH碱改性后的稻壳生物炭作为载体，碱改性不仅极大提升了其比表面积和孔容，还引入了大量的碱性官能团和pH缓冲能力，为nZVI和微生物提供了优良的栖息环境。通过液相还原法在碱改性生物炭上原位合成nZVI颗粒，随后将富集驯化的高效TCE脱氯菌群（以Dehalococcoides为主）附着其上，制成碱改性生物炭@nZVI@脱卤菌复合材料。

  在模拟可渗透反应墙（PRB）的长期动态柱实验中（连续运行300天），该复合材料对进水中TCE（20mg/L）的去除率始终稳定在99.9%以上，出水及柱内未检测到氯乙烯等有毒中间产物的累积，终产物以乙烯和乙烷为主。对反应柱的时空剖析揭示了其精巧的协同接力机制：在PRB上游区，主要是nZVI通过化学还原，将大部分TCE快速脱氯为二氯乙烯和氯乙烯。nZVI腐蚀产生的清洁能源——氢气（H₂），恰好作为PRB下游区厌氧脱卤菌进行后续彻底脱氯的完美电子供体。碱改性生物炭则全程发挥着吸附缓冲和庇护微生物的功能。

  反应结束后，微生物群落分析显示Dehalococcoides等功能菌群在复合材料上保持高丰度。该研究通过“一炭载两物”，并巧妙利用nZVI产氢与微生物耗氢的代谢耦合，解决了化学法和生物法各自为战的局限性，为氯代烃污染地下水的长效、彻底原位修复提供了集成的材料解决方案。

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