用酸盐修饰的基于生物炭的填充剂增强了建筑湿地,减轻了抗生素耐药性的风险:从元基因组学的洞察
Xiaoyi Xu1, Pengyu Zhou2, Tianzuo Cheng2
1College of Environmental Science and Engineering, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou, 215009, China; Jiangsu Province Engineering Research Center of Water Resilient Cities, Suzhou, 215009, China.
Journal of environmental management
|August 22, 2025
概括
用酸盐修饰的生物炭 (PBC) 有效地增强了废水处理的建筑湿地. 这种新材料显著减少了抗生素残留物,抗生素耐药基因 (ARG) 和致病细菌,改善了整体的水安全性.
科学领域:
- 环境科学
- 水处理工程
- 微生物学
背景情况:
- 废水中的抗生素残留物通过促进抗生素耐药性基因 (ARG) 对公众健康构成风险.
- 建筑湿地是一种可持续的废水处理方法,但它们在清除新出现的污染物 (如抗生素) 方面的效率需要改进.
- 用酸盐改性生物炭作为一种新型吸附剂,用于增强污染物去除.
研究的目的:
- 开发和评估用于建筑湿地 (CWs) 的酸盐修饰生物炭 (PBC) 填充剂,以改善抗生素去除.
- 评估PBC对特定抗生素,红色素 (ERY) 和硫醇 (SMX) 的消除的影响.
- 调查PBC对抗生素耐药性基因 (ARG),移动遗传元素 (MGE) 和CW中的毒性因子基因 (VFG) 的影响.
主要方法:
- 作为填充材料的酸盐修饰生物炭 (PBC) 的开发.
- 在废水处理的建筑湿地 (CW) 实施PBC.
- 使用分析技术量化抗生素去除.
- 基因组和微生物群体分析以评估ARG,MGE,VFG和细菌群体的变化.
主要成果:
- 在PBC-CW中,红红素 (ERY) (86. 5%) 和硫 (SMX) (84. 0%) 的提取效率高,大约是空白组的两倍.
- 在PBC-CW中,ARG,MGE和VFG的含量分别减少了67. 2%,33. 3%和11. 1%.
- 包括硫胺和MLS基因在内的特定ARG显著减少 (71.8%和63.1%).
- 潜在的抗生素耐药细菌 (ARB) 如Arenimonas,Chryseobacterium和Hydrogenophaga的丰富性显著下降.
结论:
- 用酸盐修饰的生物炭 (PBC) 是一种有效的填充剂,用于增强建筑湿地 (CWs) 清除抗生素.
- PBC-CW显著降低了抗生素耐药性基因 (ARG) 和致病微生物的增殖.
- 通过减轻抗生素耐药性的传播,在CW中应用PBC有助于改善水安全.
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