記者7月12日從中國農業(yè)科學院獲悉,該院農田灌溉研究所非常規(guī)水資源安全利用團隊研究發(fā)現(xiàn),赤鐵礦基人工濕地可有效去除磺胺類抗生素。相關成果日前發(fā)表在國際期刊《危險材料雜志》上。
人工濕地可進一步凈化污水處理廠再生水,但對磺胺類抗生素凈化率相對不高。這制約了區(qū)域再生水循環(huán)利用。已有研究表明,鐵基基質可去除有機污染物,故自然界中價廉易得的赤鐵礦在人工濕地去除抗生素方面有較大應用前景。
為此,科研人員開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抗生素,利用材料表征、宏基因組測序技術手段解析赤鐵礦基濕地與磺胺甲惡唑之間的作用機制。試驗結果表明,赤鐵礦基濕地主要通過基質吸附、植物吸收及微生物降解等途徑去除磺胺甲惡唑。進一步研究表明,當磺胺甲惡唑初始濃度較低時,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,基質吸附貢獻率達到37.8%。
論文第一作者、中國農業(yè)科學院農田灌溉研究所助理研究員崔二蘋介紹,隨著磺胺甲惡唑初始濃度增加,赤鐵礦通過微生物附著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,此時微生物降解成為主導去除方式,貢獻率達67.0%。此外,磺胺甲惡唑初始濃度增加,并沒有增加高風險抗生素抗性基因的累積。這表明用赤鐵礦基去除人工濕地磺胺甲惡唑,不會增加潛在生態(tài)風險。