深圳职业技术学院材环学院的“净土先锋”项目团队成功攻克相关技术难题，并最终研究出能彻底治理并实时监测土壤重金属污染及有机物污染的两款设备——一体式电极、导电塑料阳极电板。该项目已获得2022年广东省科技创新战略专项资金。

据悉，在中国乃至世界范围内, 由环境重金属污染引起的疾病相当普遍。近30年来，重金属污染问题一直受到各国环境生态学家的广泛重视。重金属污染对人类最直接的影响之一就是对食品安全造成威胁。关于重金属在作物可食部分的残留及其对人体健康的影响已经有大量文献报道。而且重金属污染具有潜在性, 无明显可见的标识, 普通消费者无法从外观上判断农产品或食品是否受重金属污染并避开它。

“净土先锋”团队发现，当前市场上用于治理重金属污染的物理、化学修复技术价格昂贵，且治理不够彻底，易造成二次污染。而治理彻底的生物修复技术成效慢，时间成本高，对如今土地资源紧张的我们来说，土壤修复刻不容缓。

为此，团队在专业老师指导下，经过？长时间的科技攻关，采用修复-传感功能电极的原位生物电化学土壤修复技术，成功研发出导电塑料阳极电板，以其修复彻底、技术成本低、操作方便、能实时监测等特点，得到专家的广泛认可。使用时仅需将该仪器插入土壤之中，无需消耗能源，便可自主开始工作。治理成本只有物理修复技术的四分之一，治理时间仅为普通生物修复的二分之一，且污染物处理效果也提高了70%-100%。尤其适用于一二线发展迅速的城市农田复垦、土壤修复。两款产品还可以相互配合，同时进行重金属与有机物污染的修复。

项目团队研发两大核心技术：一是原位微生物电化学土壤修复技术，通过电化学原理强化生物有效性并缩短治理周期。在阳极上电活性微生物氧化降解有机物（如小分子糖、醇和酸）或无机物（如硫化物和氨）等并释放电子和质子，电子通过纳米导线、细胞色素或中介体传递到阳极表面，经由外电路传递至阴极，与空气阴极中的氧气结合生成水，而阳极上的有机污染物被氧化成二氧化碳，无二次污染。同时电极可以作为传感器，通过数据采集器将恒电位下的动态电流记录用于实时监测污染物降解。二是塑料电极电动力学控制技术，是将导电塑料阳极插入受污染土壤，利用土壤孔隙中的游离水或者外加电解质溶液作为导电介质，在直流电场下，引动土壤中金属离子和带电颗粒物质向极性相反的电极方向迁移，从而达到分离重金属的目的。项目已形成相关专利7项，相关论文5篇。

据了解，“净土先锋”项目团队由来自深职院各个学院不同专业背景的12名学生构成。在项目研发和推广期间，同学们将专业技能和学习到的土壤修复行业知识进行学科交叉，提高自身综合能力的同时，也真正实现了学校“产教融合”“专创融合”的育人理念。

“在研发期间，我们的团队成员不断实地调研、实验，对政府、当地居民、治理相关工作人员进行询问并达成基本共识，摸透痛点，认真打磨产品，不断推翻固有的主观思维模式，从各个角度切入，确认我们的技术确实的在服务社会、造福人类贡献自己的力量。”对于“净土先锋”项目一直以来的努力，负责人如是说到。

编辑 刘思凡 审核 谭凤希