针对中国水环境抗生素污染问题,概述了中国水环境中主要抗生素的种类、来源和危害;比较分析了现有污水处理技术在抗生素污染水体治理中的应用状况,阐述了人工湿地在抗生素污染净化中的应用进展。

抗生素(antibiotics)是生物(微生物、植物和动物)在其生命活动过程中产生的,或由其它方法获得的,能在低微浓度下有选择地抑制或影响其它生物功能的有机物质。作为一类新型环境污染物,抗生素通过抑制细胞壁、蛋白和核酸合成等作用机制,抑制细菌的生长,预防和控制疾病。在养殖业,将抗生素添加到动物饲料,以预防动物感染、促进生长;在医疗方面,抗生素被用于防治细菌感染、真菌感染、抗肿瘤和提高免疫力。因此,20世纪以来,抗生素被大量应用于医疗、畜禽和水产养殖业。抗生素的使用甚至滥用会增加环境中抗生素抗性基因(ARGs)的含量,抗生素抗性基因可在生物体内和环境中长时间残留。抗性基因通过水平转移等途径,由非致病菌传到致病菌上,致病菌获得多重耐药性后,将对人类健康和生物安全造成巨大威胁。

2010年之后,在中国水产和畜禽养殖区的水体、沉积物和动物粪便中,都能检出抗生素。在天津地区淡水养殖区沉积物和水体中,检出的磺胺类最高含量达到21.67 ng/g和14 310 ng/L;在珠江口水产养殖区沉积物中,检出的5种抗生素质量比范围为1.79~85.25 ng/g,在水体中检出诺氟沙星和氧氟沙星的质量浓度分别为59.00 ng/L和7.63 ng/L。检测江苏省畜禽粪便发现,虽然检出的抗生素种类较少,但其浓度远高于水体和沉积物。可见,在中国水生生态系统中,抗生素污染已经非常严重。

人工湿地处理水体中抗生素的研究-国投盛世

人工湿地通过植物、基质和微生物的共同作用实现对水体中抗生素的去除。人工湿地对抗生素的去除效果因抗生素种类、植物种类和基质类型等不同而有所差异。此外,人工湿地对抗生素的去除效果还受金属阳离子含量、pH 、溶解氧含量、温度和光照等环境因素的影响。综上,可通过筛选适宜的人工湿地植物和基质种类,优化湿地结构、运行参数和环境条件等措施,实现对水体中抗生素的高效去除。

人工湿地净化抗生素污染水体的研究和应用已经日益受到关注,但是,在以下方面仍需加强。加强人工湿地净化抗生素污水的基础理论研究。现有研究大多集中在湿地植物、基质和构型的选 择以及微生物净化原理的探究方面,应进一步加强湿地植物、基质和构型对抗生素去除机理研究,并开展植物根际化学和生物学特性研究。