亚铁强化人工湿地去除磺胺类抗生素抗性基因

摘要：

为了去除水产养殖行业中由于使用抗生素带来的抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)的污染,采集了渔业养殖废水作为处理原水,构建了以沸石为主要填料的水平潜流人工湿地,采用荧光定量PCR技术测定基因丰度,研究了在氯化亚铁的作用下,人工湿地实验槽对磺胺类ARGs(sul1和sul2)的去除效果,并分析了ARGs的去除机制.实验结果表明,添加氯化亚铁后,人工湿地实验槽对sul1的去除率提高,并且会随着氯化亚铁浓度的提高而提高,但人工湿地实验槽对sul2和16S rRNA去除率并未随着浓度提高而提高.综合分析得出,当氯化亚铁添加量为80 mg/L时,人工湿地实验槽对sul1和sul2的去除效果最优.添加氯化亚铁对原水TP(总磷)、TN(总氮)和NH4-N(氨氮)的去除效果也提升明显,当氯化亚铁添加量为40 mg/L时,对常规污染物去除效果最合适.此外,添加不同含量的氯化亚铁能够改变实验槽进水和出水中的微生物群落结构,使sul1宿主分枝杆菌属(Mycobacterium)细菌在出水中的相对丰度降低,从微生物群落层面影响ARGs的去除.因此,添加氯化亚铁,增加了人工湿地实验槽对常规污染物和sul1的去除效果.氯化亚铁的絮凝作用能够增加人工湿地实验槽对ARGs的过滤效果,促使微生物群落结构变化或促进基因转移,增加处理体系中ARGs的丰度.亚铁促进基因转移和基质过滤作用是提升人工湿地去除sul1和sul2的潜在机制.

关键词：抗生素抗性基因、人工湿地、磺胺类抗生素、氯化亚铁、微生物群落、去除效果、去除机制

分类号：S276;X524(农田水利)

资助基金：江苏高校青蓝工程;江苏省建筑节能与建设技术协同创新中心博士后基金项目;国家重点研发计划

在线出版日期：2022-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：114-123