針對(duì)中國(guó)水環(huán)境抗生素污染問(wèn)題,概述了中國(guó)水環(huán)境中主要抗生素的種類、來(lái)源和危害;比較分析了現(xiàn)有污水處理技術(shù)在抗生素污染水體治理中的應(yīng)用狀況,闡述了人工濕地在抗生素污染凈化中的應(yīng)用進(jìn)展。

抗生素(antibiotics)是生物(微生物、植物和動(dòng)物)在其生命活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的,或由其它方法獲得的,能在低微濃度下有選擇地抑制或影響其它生物功能的有機(jī)物質(zhì)。作為一類新型環(huán)境污染物,抗生素通過(guò)抑制細(xì)胞壁、蛋白和核酸合成等作用機(jī)制,抑制細(xì)菌的生長(zhǎng),預(yù)防和控制疾病。在養(yǎng)殖業(yè),將抗生素添加到動(dòng)物飼料,以預(yù)防動(dòng)物感染、促進(jìn)生長(zhǎng);在醫(yī)療方面,抗生素被用于防治細(xì)菌感染、真菌感染、抗腫瘤和提高免疫力。因此,20世紀(jì)以來(lái),抗生素被大量應(yīng)用于醫(yī)療、畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)??股氐氖褂蒙踔翞E用會(huì)增加環(huán)境中抗生素抗性基因(ARGs)的含量,抗生素抗性基因可在生物體內(nèi)和環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間殘留??剐曰蛲ㄟ^(guò)水平轉(zhuǎn)移等途徑,由非致病菌傳到致病菌上,致病菌獲得多重耐藥性后,將對(duì)人類健康和生物安全造成巨大威脅。

2010年之后,在中國(guó)水產(chǎn)和畜禽養(yǎng)殖區(qū)的水體、沉積物和動(dòng)物糞便中,都能檢出抗生素。在天津地區(qū)淡水養(yǎng)殖區(qū)沉積物和水體中,檢出的磺胺類最高含量達(dá)到21.67 ng/g和14 310 ng/L;在珠江口水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)沉積物中,檢出的5種抗生素質(zhì)量比范圍為1.79~85.25 ng/g,在水體中檢出諾氟沙星和氧氟沙星的質(zhì)量濃度分別為59.00 ng/L和7.63 ng/L。檢測(cè)江蘇省畜禽糞便發(fā)現(xiàn),雖然檢出的抗生素種類較少,但其濃度遠(yuǎn)高于水體和沉積物。可見,在中國(guó)水生生態(tài)系統(tǒng)中,抗生素污染已經(jīng)非常嚴(yán)重。

人工濕地通過(guò)植物、基質(zhì)和微生物的共同作用實(shí)現(xiàn)對(duì)水體中抗生素的去除。人工濕地對(duì)抗生素的去除效果因抗生素種類、植物種類和基質(zhì)類型等不同而有所差異。此外,人工濕地對(duì)抗生素的去除效果還受金屬陽(yáng)離子含量、pH?、溶解氧含量、溫度和光照等環(huán)境因素的影響。綜上,可通過(guò)篩選適宜的人工濕地植物和基質(zhì)種類,優(yōu)化濕地結(jié)構(gòu)、運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境條件等措施,實(shí)現(xiàn)對(duì)水體中抗生素的高效去除。

人工濕地凈化抗生素污染水體的研究和應(yīng)用已經(jīng)日益受到關(guān)注,但是,在以下方面仍需加強(qiáng)。加強(qiáng)人工濕地凈化抗生素污水的基礎(chǔ)理論研究?,F(xiàn)有研究大多集中在濕地植物、基質(zhì)和構(gòu)型的選?擇以及微生物凈化原理的探究方面,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)濕地植物、基質(zhì)和構(gòu)型對(duì)抗生素去除機(jī)理研究,并開展植物根際化學(xué)和生物學(xué)特性研究。