在当今工业化高速发展的时代，制药、化工等行业蓬勃兴起，然而，其带来的废水问题却如阴霾一般，笼罩着环境治理的天空。这些废水成分极为复杂，毒性强大，仿佛一个个隐藏在暗处的“生态杀手”，成为了环境治理领域中令人棘手的难点。当制药废水的化学药剂在河流中织就毒网，当电镀厂的六价铬如暗箭潜藏水体，传统处理技术面对复合污染时总显力不从心。传统的废水处理技术在面对这些复合污染物时，就如同手持简陋武器的战士，难以突破同步去除的瓶颈，对此束手无策，力不从心。

就在这困境之时，有一位科学家从自然界的微量元素循环中找到了破解之道。西安建筑科技大学的苏俊峰教授，他长期从事微污染水体生物处理理论与技术的研究，他带领团队独辟蹊径，开创性地构建了基于微生物锰循环的协同增效治理体系，为环境治理带来了新的曙光。不仅破解了复合污染物同步去除的难题，为应对水体复合污染挑战提供了全新解决方案，更开创了低碳环保的技术新范式。

铁锰织网护碧水循环破局焕新生

当代社会，制药、化工等行业排放的废水含有难降解有机物、重金属与过量氮素，形成复杂复合污染，传统处理技术难以同步去除这些特性各异的污染物。

在环境科学领域，苏俊峰带领团队常年不断探索研究，聚焦于微生物锰循环这一独特领域。他们创新性地将锰氧化与锰还原两种功能菌巧妙耦合，犹如搭建了一座精妙的“电子传递桥梁”。

锰氧化反硝化菌就像是勤劳的“搬运工”，以锰离子为电子供体，不知疲倦地驱动着脱氮反应;而锰还原反硝化菌则像是技艺精湛的“修复师”，能够实现高价锰的再生回用。二者共同协作，形成了一个动态循环、生生不息的电子传递网络。

这一创新性的体系，就如同为废水处理注入了一剂“良方”。它成功减少了对外源碳的输入，避免了传统工艺依赖有机碳源而导致的二次污染风险，就像为环境穿上了一层“防护衣”。不仅如此，还大幅降低了能耗与运行成本，完美契合了“双碳”目标下可持续发展的需求，为环境保护的可持续发展之路铺上了坚实的基石。

为了让这一体系更好地发挥作用，苏俊峰和研究团队依托“功能材料-高效菌群协同增效”的创新理论，开启了一场精妙的“微观调控之旅”。他们如同微观世界的“魔法师”，通过精准调控功能材料表面微环境，定向富集锰循环功能菌群。功能载体与锰循环高效菌株的结合，就像是强强联手的“超级战队”，构建起了高效的生物膜反应器系统。这一系统展现出了惊人的实力，能够实现水体中药物残留、重金属离子与硝酸盐三类特征污染物的同步高效降解，如同一位“全能卫士”，守护着水体的纯净。

不仅如此，苏俊峰团队还深入到微观机制的层面，通过多维度挖掘系统，探寻锰循环驱动复合污染物去除的奥秘。他们的努力，为工业废水深度处理提供了具有重要应用前景的技术方案，犹如在黑暗中为工业废水处理指引了一条光明大道。

苏俊峰团队在国际上首次分离出锰氨氧化细菌MAY27，证实了微生物介导的锰氨氧化新型生物脱氮途径的存在，并阐明了锰氨氧化细菌对氮循环的影响。团队的这一系列研究成果，引发了国内外的广泛关注，在环境保护与生态修复领域展现出了显著的科学价值与应用潜力。

与此同时，苏俊峰团队的研究并未止步于锰循环，他们进一步探索了铁循环的污染治理潜力，发现了更令人惊喜的结果。团队在Water Research发表的铁循环研究，展现了元素循环治理的精妙艺术。他们筛选的Aquabacterium sp. XL4菌株，能在pH6.5、碳氮比4:1的最优条件下，通过铁氨氧化(Feammox)与硝酸盐依赖型铁氧化(NDFO)的耦合反应，同步去除水体中的氨氮、硝酸盐及铅、镉、铜等重金属。实验表明，该菌株可使重金属去除率突破90%，氨氮转化效率达到传统工艺的2.3倍。

团队创新开发的铁-腐殖质生物固定化技术，将微生物活性提升到新高度。他们以聚乙烯醇/海藻酸钠为基材，负载铁离子与腐殖酸制备的FHB载体，在贫营养水体修复中展现出惊人效能。扫描电镜显示，载体表面形成的纳米级铁氧化物颗粒，不仅能高效吸附重金属，其与腐殖质构成的氧化还原微环境，更使反硝化细菌活性提升40%。生物修复系统对微污染水体的总氮、硝酸盐、CODMn和磷酸盐的去除率分别为89.7%、90.5%、82.2%和90.4%，为利用微生物修复实际贫营养水体提供了一种新的思路。

在机制解析层面，团队通过同步辐射X射线吸收光谱技术，首次揭示了铁循环过程中的价态动态平衡。当铁循环细菌分解有机物时，释放的电子通过细胞色素传递至铁氧化物，促使Fe(III)还原为Fe(II);而溶解氧的存在又驱动Fe(II)重新氧化，形成持续的电子流。这种“氧化-还原”循环不仅强化了脱氮过程，其产生的羟基自由基还可降解抗生素等难处理有机物。

循环可持续发展描绘生态新画卷

苏俊峰不仅注重理论创新，他更关心研究成果的实际应用价值。从实验室到产业化的跨越中，团队构建了完整的技术转化链条，他们开发的铁锰循环耦合反硝化技术已经申请多项国家发明专利，并与环保企业展开合作，计划开展产业化推广。

在理论研究层面，团队建立的“元素循环-微生物代谢-污染去除”耦合模型，为环境生物技术提供了全新范式。他们发现，铁锰循环不仅能强化污染物去除，更可调节微生物群落结构。在长期运行试验中，系统内功能菌群的多样性指数较初始状态提升27%，形成稳定的污染降解生态。这种“自组织、自适应”的治理体系，为复杂水体修复提供了可持续解决方案。

他们研发的核壳凝胶珠生物载体，采用团队技术的生物反应器较传统工艺节省药剂成本65%，污泥产量减少80%。更值得关注的是，该技术通过促进铁锰的吸附作用，可以回收水体中有的重金属，为废水资源化利用开辟了新路径。

天道酬勤，力耕不欺。迄今为止，苏俊峰已经主持国家自然科学基金面上项目、陕西省杰出青年基金等12项省部级以上科研项目。其科研杰出贡献得到了国内外学术界的广泛认可。2021年，他成为国际埃尼奖2022年度候选人之一。国际埃尼奖由意大利跨国石油天然气巨头埃尼公司于2007年正式设立，被誉为世界能源领域的“诺贝尔奖”;作为陕西省杰出青年基金获得者，苏俊峰还入选了2023年“全球顶尖前10万科学家”;2022年，苏俊峰当选为国际先进材料协会(IAAM)会士，获得该组织颁发给研究人员的最高学术荣誉称号。这些荣誉不仅是对他个人成就的肯定，也是中国环境科研走向世界的明证。

苏俊峰团队在铁锰循环领域的研究，如一场持续不断的生态修复征程。他们以创新性的科研成果，为解决水体复合污染这一难题提供了行之有效的方案。他们的研究，不仅在学术领域闪耀着光芒，更在实际应用中展现出巨大的潜力，有望为实现《“十四五”生态环境领域科技创新专项规划》中“污染协同治理”的目标提供关键技术支撑，为我们的生存的家园带来更多的绿色与希望，让我们的生态环境在科学的呵护下，焕发出勃勃生机与活力。

苏俊峰不仅在科研领域取得卓越成就，更将科研与教育紧密结合，形成科研反哺教学的独特教育模式。他开展启发式教学，将理论内容和生产实际联系起来，不断学习和利用新的教学方法和手段，开展教学改革，提高教学质量。现主编教材1部、副主编教材1部、参编教材3部，其中参编教材入选陕西省普通高等学校优秀教材。这些优秀教学成果使他荣获了“圣和圣”最受欢迎的主讲教师称号。

此外，苏俊峰的实验室每年都吸纳优秀本科生进入，通过实验研究和科技竞赛，提高本科生的科研素养和综合能力。现已指导学生获得中国国际大学生创新大赛、全国挑战杯和环境友好科技竞赛等国家级奖励20多项。他特别注重培养研究生的科研兴趣，激发学生的科研热情，近年来毕业的研究生有90%获得国家和学业奖学金，40%以上进入中科院生态中心、同济大学和上海交通大学等知名高校读博深造。

当铁锰元素在微生物的催化下跳起生态之舞，当实验室的创新成果转化为产业升级的动力，苏俊峰用二十年如一日的坚守，诠释了科技工作者“把论文写在祖国大地上”的深刻内涵。他和团队的研究构建起“资源-环境-经济”协同发展的绿色循环体系。在这场人与自然的和谐共生中，铁锰循环技术正如春风化雨，悄然重塑着我国水环境的未来图景。

现在，苏俊峰和团队仍在不断探索铁锰循环的奥秘，正如他所说，“大自然早已为我们准备了解决问题的钥匙，我们只需要学会如何找到并使用它。”(文/丁旭)