記者9日從中國農業(yè)科學(xué)院獲悉，該院農田灌溉研究所非常規水資源安全利用團隊研究發(fā)現，赤鐵礦基人工濕地可有效去除磺胺類(lèi)抗生素，并解析了去除機制。相關(guān)成果日前發(fā)表在國際期刊《危險材料雜志》上。
人工濕地可進(jìn)一步凈化污水處理廠(chǎng)再生水，但對磺胺類(lèi)抗生素凈化率相對不高，制約區域再生水循環(huán)利用。已有研究表明鐵基基質(zhì)可去除有機污染物，故自然界中價(jià)廉易得的赤鐵礦在人工濕地去除抗生素方面具有較大的應用前景。
“傳統河沙基質(zhì)的人工濕地無(wú)法有效去除高濃度的磺胺甲惡唑。然而，新興基質(zhì)赤鐵礦在有效去除磺胺甲惡唑的機制方面，目前尚不清楚。”論文第一作者、中國農業(yè)科學(xué)院農田灌溉研究所助理研究員崔二蘋(píng)告訴記者。
科研人員開(kāi)展了赤鐵礦基人工濕地模擬試驗，以磺胺甲惡唑為典型磺胺類(lèi)抗生素，利用材料表征、宏基因組測序技術(shù)手段解析赤鐵礦基濕地與磺胺甲惡唑之間的作用機制。研究發(fā)現，赤鐵礦基濕地主要通過(guò)基質(zhì)吸附、植物吸收及微生物降解等途徑去除磺胺甲惡唑。進(jìn)一步研究表明，當磺胺甲惡唑初始濃度較低時(shí)，赤鐵礦較低的生物利用度導致磺胺甲惡唑主要被吸附去除，而不是被微生物降解，基質(zhì)吸附貢獻率達到37.8%。
崔二蘋(píng)介紹，隨著(zhù)磺胺甲惡唑初始濃度增加，赤鐵礦通過(guò)微生物附著(zhù)及電子傳遞提高了人工濕地微生物多樣性和磺胺甲惡唑降解菌豐度，此時(shí)微生物降解成為主導去除方式，貢獻率達到67.0%。此外，磺胺甲惡唑初始濃度增加，并沒(méi)有增加高風(fēng)險抗生素抗性基因的累積，表明赤鐵礦基人工濕地去除磺胺甲惡唑不會(huì )增加潛在生態(tài)環(huán)境風(fēng)險。
“本研究闡明了進(jìn)入人工濕地的廢水在含磺胺甲惡唑不同的濃度下，引入赤鐵礦可能帶來(lái)的改善，這為赤鐵礦基質(zhì)在人工濕地中的應用提供了理論依據。”崔二蘋(píng)指出。
(責任編輯：韓夢(mèng)晨)
