河南商丘农田生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告科研人员对人工湿地消减再生水灌溉风险技术全球趋势进行研究
作者: 商丘站 更新时间: 2022-12-26
近日，灌溉所非常规水资源安全利用团队联合浙江大学、青岛理工大学科研团队撰写综述文章，对国内外人工湿地基质去除再生水抗生素及其抗性基因的研究进展进行总结，系统综述了不同种类人工湿地基质作用方式及研究现状并对相关研究发展趋势进行建议及预测。文章发表在《Science of the Total Environment（全环境科学）》上。
再生水灌溉可有效节约农业水资源，然而再生水中的抗生素及其抗性基因等污染物却可能对土壤环境及作物健康构成威胁。已有研究表明人工湿地可通过基质、植物和微生物消除抗生素及其抗性基因威胁，且经济有效。而尽管基质利用吸附、微生物降解、化学氧化和过滤作用可去除抗生素及其抗性基因，但不同基质去除机制及效率研究还有待深入对比，以便推动再生水灌溉在实际生产中的推广应用。目前，国内外对人工湿地基质去除抗生素及其抗性基因的研究已有不少数据积累，为再生水安全灌溉提供了新思路。
该综述归纳国内外人工湿地基质相关研究中天然基质、生物质基质、化学基质、改性基质、工业基质、新型基质和复合基质对再生水抗生素及抗性基因的去除效果，发现天然基质应用最广。天然基质中的沸石较砾石相比，可通过强化基质吸附、过滤和生物降解过程去除更多的抗生素及其抗性基因，天然基质中的锰矿石通过基质吸附、微生物降解、化学氧化作用可去除较高浓度的抗生素。此外，组合型基质对抗生素的去除效果优于单一基质。
综述指出，该领域未来的研究方向是探索竞争吸附和氧化还原控制的生物降解机理，考察铁、锰氧化物对化学氧化去除抗生素及其抗性基因的影响，评价不同人工湿地基质对胞外抗生素抗性基因的去除效果，并考察基质对大规模人工湿地去除抗生素及其抗性基因的影响。
该研究得到中国农业科学院科技创新工程等项目资助。
