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磁场已被证实可以提高生物电化学系统(BESs)中生物阳极的电化学活性，进而降低系统内阻并提高产电功率。而关于磁场对生物阴极的电化学活性影响的研究还未有研究，仍需进一步探讨。由BESs发展而来的生物电合成系统(MES)是一种以阴极电化学活性菌(EAB)为催化剂、将无机碳还原为有机酸的新技术。结合磁场对EAB的最新研究进展，以新近筛选和鉴定的EAB菌株SerratiamarcescensQ1为模板，开展了磁场作用下的MES阴极S.marcescens催化还原无机碳为乙酸的研究。在此基础上，探究了磁场作用与Cr(VI)胁迫环境下的MES还原无机碳性能。主要结论包括：
(1)在最佳磁场强度为100mT时，MES可在12天的运行时间下产生550±22mg/L的乙酸，乙酸库仑效率(CEacetate)为57±2%，乙酸转化效率(βacetate)为84±2%，是在无磁场条件下的2.2倍(乙酸产量)、1.2倍(CEacetate)和1.2倍(βacetate)。产乙酸性能的提高归因于电荷转移内阻的降低，证明磁场强化了生物在无机碳还原中的电化学活性，同时也证实了磁场和回路电流对胞外聚合物(EPS)的释放具有协同作用，且回路电流比磁场对EPS的作用更显著。
(2)磁场(100 mT)补偿了Cr(VI)的胁迫作用，周期补充碳酸氢盐和Cr(VI)的操作下，S.marcescens催化的MES阴极在有磁场条件下提高了产酸速率(1.48±0.01mg/L/h)和Cr(VI)去除速率(1.67~2.42mg/L/h)，是无磁场条件下的1.35倍(产酸速率)和1.34~1.46倍(Cr(VI)去除速率)，是无磁场和Cr(VI)条件下的1.05倍(产酸速率)。同时，磁场和Cr(VI)胁迫的共同作用会诱导S.marcescens释放具有组成多样性的EPS，进而提高了乙酸产量并可同步高效去除Cr(VI)。
研究结果为经济有效地提高MES还原无机碳为有机酸提供了有效方法；为从有机物匮乏、重金属污染废水中去除重金属如Cr(VI)同步高效产酸提供借鉴。
(1)在最佳磁场强度为100mT时，MES可在12天的运行时间下产生550±22mg/L的乙酸，乙酸库仑效率(CEacetate)为57±2%，乙酸转化效率(βacetate)为84±2%，是在无磁场条件下的2.2倍(乙酸产量)、1.2倍(CEacetate)和1.2倍(βacetate)。产乙酸性能的提高归因于电荷转移内阻的降低，证明磁场强化了生物在无机碳还原中的电化学活性，同时也证实了磁场和回路电流对胞外聚合物(EPS)的释放具有协同作用，且回路电流比磁场对EPS的作用更显著。
(2)磁场(100 mT)补偿了Cr(VI)的胁迫作用，周期补充碳酸氢盐和Cr(VI)的操作下，S.marcescens催化的MES阴极在有磁场条件下提高了产酸速率(1.48±0.01mg/L/h)和Cr(VI)去除速率(1.67~2.42mg/L/h)，是无磁场条件下的1.35倍(产酸速率)和1.34~1.46倍(Cr(VI)去除速率)，是无磁场和Cr(VI)条件下的1.05倍(产酸速率)。同时，磁场和Cr(VI)胁迫的共同作用会诱导S.marcescens释放具有组成多样性的EPS，进而提高了乙酸产量并可同步高效去除Cr(VI)。
研究结果为经济有效地提高MES还原无机碳为有机酸提供了有效方法；为从有机物匮乏、重金属污染废水中去除重金属如Cr(VI)同步高效产酸提供借鉴。