記者9日從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，該院農(nóng)田灌溉研究所非常規(guī)水資源安全利用團(tuán)隊(duì)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，并解析了去除機(jī)制。相關(guān)成果日前發(fā)表在國(guó)際期刊《危險(xiǎn)材料雜志》上。
人工濕地可進(jìn)一步凈化污水處理廠再生水，但對(duì)磺胺類抗生素凈化率相對(duì)不高，制約區(qū)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(jī)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(yīng)用前景。
“傳統(tǒng)河沙基質(zhì)的人工濕地?zé)o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(jī)制方面，目前尚不清楚?！闭撐牡谝蛔髡?、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所助理研究員崔二蘋告訴記者。
科研人員開展了赤鐵礦基人工濕地模擬試驗(yàn)，以磺胺甲惡唑?yàn)榈湫突前奉惪股?，利用材料表征、宏基因組測(cè)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(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，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(dāng)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(dǎo)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(xiàn)率達(dá)到37.8%。
崔二蘋介紹，隨著磺胺甲惡唑初始濃度增加，赤鐵礦通過(guò)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(shí)微生物降解成為主導(dǎo)去除方式，貢獻(xiàn)率達(dá)到67.0%。此外，磺胺甲惡唑初始濃度增加，并沒有增加高風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)。
“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(yīng)用提供了理論依據(jù)?！贝薅O指出。
