记者9日从中国农业科学院获悉，该院农田灌溉研究所非常规水资源安全利用团队研究发现，赤铁矿基人工湿地可有效去除磺胺类抗生素，并解析了去除机制。相关成果日前发表在国际期刊《危险材料杂志》上。
人工湿地可进一步净化污水处理厂再生水，但对磺胺类抗生素净化率相对不高，制约区域再生水循环利用。已有研究表明铁基基质可去除有机污染物，故自然界中价廉易得的赤铁矿在人工湿地去除抗生素方面具有较大的应用前景。
“传统河沙基质的人工湿地无法有效去除高浓度的磺胺甲恶唑。然而，新兴基质赤铁矿在有效去除磺胺甲恶唑的机制方面，目前尚不清楚。”论文第一作者、中国农业科学院农田灌溉研究所助理研究员崔二苹告诉记者。
科研人员开展了赤铁矿基人工湿地模拟试验，以磺胺甲恶唑为典型磺胺类抗生素，利用材料表征、宏基因组测序技术手段解析赤铁矿基湿地与磺胺甲恶唑之间的作用机制。研究发现，赤铁矿基湿地主要通过基质吸附、植物吸收及微生物降解等途径去除磺胺甲恶唑。进一步研究表明，当磺胺甲恶唑初始浓度较低时，赤铁矿较低的生物利用度导致磺胺甲恶唑主要被吸附去除，而不是被微生物降解，基质吸附贡献率达到37.8%。
崔二苹介绍，随着磺胺甲恶唑初始浓度增加，赤铁矿通过微生物附着及电子传递提高了人工湿地微生物多样性和磺胺甲恶唑降解菌丰度，此时微生物降解成为主导去除方式，贡献率达到67.0%。此外，磺胺甲恶唑初始浓度增加，并没有增加高风险抗生素抗性基因的累积，表明赤铁矿基人工湿地去除磺胺甲恶唑不会增加潜在生态环境风险。
“本研究阐明了进入人工湿地的废水在含磺胺甲恶唑不同的浓度下，引入赤铁矿可能带来的改善，这为赤铁矿基质在人工湿地中的应用提供了理论依据。”崔二苹指出。
