記者9日從中國農業科學院獲悉，該院農田灌溉研究所非常規水資源安全利用團隊研究發現，赤鐵礦基人工濕地可有效去除磺胺類抗生素，并解析了去除機制。相關成果日前發表在國際期刊《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，制約區域再生水循環利用。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具有較大的應用前景。
“傳統河沙基質的人工濕地無法有效去除高濃度的磺胺甲惡唑。然而，新興基質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、中國農業科學院農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，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。研究發現，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%。
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，貢獻率達到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，表明赤鐵礦基人工濕地去除磺胺甲惡唑不會增加潛在生態環境風險。
“本研究闡明了進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的改善，這為赤鐵礦基質在人工濕地中的應用提供了理論依據。”崔二蘋指出。
