历史上的电子、电镀和脱脂剂泄漏场地，其地下水常具有硝酸盐和氯代烃（如TCE）的复合污染特征。这两种污染物在化学性质上截然不同。传统PRB中的零价铁（ZVI）虽然能还原TCE，但对硝酸盐还原选择性差，且易钝化。生物修复对TCE降解缓慢。本研究创新性地将ZVI的快速化学还原、活性炭的吸附和厌氧氨氧化（Anammox）菌的持续生物代谢整合到一个多功能的复合材料颗粒中。设计思路是：颗粒内核的活性炭提供巨大的吸附表面，并作为纳米零价铁的载体；内层的ZVI负责快速化学还原TCE和部分硝酸盐；外层的Anammox菌生物膜则利用ZVI还原硝酸盐产生的氨氮和原水中残余的亚硝酸盐/硝酸盐，进行生物脱氮。整个颗粒形成一个从内到外、从化学到生物的连续反应带。

  实验制得的GAC-nZVI-ANAMMOX复合材料，在批次实验中展示了对NO₃⁻-N（50mg/L）和TCE（10mg/L）的优异同步去除能力，在72小时内两者均被去除至检出限以下。产物的分析揭示了协同机制：TCE主要被内核的nZVI通过还原脱氯去除，生成乙烯和乙烷，避免了有毒中间体氯乙烯的累积；硝酸盐在颗粒内部被ZVI部分还原为氨氮，随后在颗粒外层的Anammox菌生物膜内，与另一部分未被还原的硝酸盐同步转化为无害的氮气。

  长达150天的柱实验，模拟了该复合材料作为PRB反应介质的长期表现。在进水NO₃⁻-N 30mg/L和TCE 5mg/L的条件下，出水浓度始终低于各自的标准限值。柱实验解剖后的微生物分析显示，Anammox菌在炭颗粒外层形成了稳定的生物膜，其功能基因拷贝数保持稳定。该多功能的GAC-nZVI-ANAMMOX复合材料，为解决地下水中无机-有机复合污染提供了一种集成度极高的“化学-生物一体化”修复介质。

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