中国农学通报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (9): 63-70.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0283
陈高霖1(), 麦咏芯1, 张冬青1, 吕梦雨2, 李霞1(
)
收稿日期:
2022-04-13
修回日期:
2022-08-15
出版日期:
2023-03-25
发布日期:
2023-03-23
通讯作者:
李霞,女,1973年出生,广东茂名人,副教授,硕士,研究方向:人工湿地和污染土壤修复。通信地址:525000 广东省茂名市官渡二路139号 广东石油化工学院,Tel:13553698691,E-mail:作者简介:
陈高霖,男,2000年出生,广东云浮人,本科,学士,研究方向:人工湿地和污染土壤修复。通信地址:525000 广东省茂名市官渡二路139号 广东石油化工学院,Tel:13318912238,E-mail:gaolinchen2023@163.com。
基金资助:
CHEN Gaolin1(), MAI Yongxin1, ZHANG Dongqing1, LV Mengyu2, LI Xia1(
)
Received:
2022-04-13
Revised:
2022-08-15
Online:
2023-03-25
Published:
2023-03-23
摘要:
随着医疗废水和生活污水的排放,抗生素进入水体环境,通过食物链的传递富集累积到人体中,影响人类健康。人工湿地(CWs)是可替代传统污水处理技术的绿色生态系统,然而迄今为止,应用CWs去除抗生素的机制尚未清楚。为了进一步研究抗生素在不同类型CWs中的去除行为,分析了CWs中的基质、微生物和大型植物等关键组成成分,在去除不同抗生素所起到的作用;归纳了去除抗生素的内在关键机制包括土壤基质吸附、植物根系吸收和茎部转移和植物根系微生物降解;总结了影响CWs去除抗生素的因素,包括抗生素的物理化学特性、土壤基质类型、土壤生物酶的种类、pH、氧化还原条件、微生物种类与活性等。最后探讨了利用CWs生态系统提高抗生素去除效率的方法,并就未来减轻CWs中抗生素风险的研究前景进行了简要介绍,旨在为进一步开发可行性、创新性和高效性的抗生素去除技术提供相关信息。
陈高霖, 麦咏芯, 张冬青, 吕梦雨, 李霞. 抗生素在人工湿地中的去除机制综述[J]. 中国农学通报, 2023, 39(9): 63-70.
CHEN Gaolin, MAI Yongxin, ZHANG Dongqing, LV Mengyu, LI Xia. Antibiotic Removal Mechanism in Constructed Wetland: A Review[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(9): 63-70.
[1] |
李新慧, 郑权, 李静, 等. 氟喹诺酮对垂直流人工湿地性能及微生物群落的影响[J]. 环境科学, 2018, 39(10):4809-4816.
|
[2] |
doi: 10.1021/acs.est.5b00729 URL |
[3] |
doi: S0045-6535(18)30070-5 pmid: 29366957 |
[4] |
|
[5] |
贾晗, 吴若菁, 黄婧, 等. 生物法处理畜禽养殖污水的研究现状与展望[J]. 水处理技术, 2008, 34(7):7-11.
|
[6] |
|
[7] |
doi: 10.1016/j.chemosphere.2015.11.090 URL |
[8] |
|
[9] |
|
[10] |
doi: 10.1016/j.ecoleng.2018.11.029 URL |
[11] |
doi: 10.1016/j.cej.2017.09.122 URL |
[12] |
|
[13] |
|
[14] |
doi: 10.1016/j.cej.2017.09.106 URL |
[15] |
doi: 10.1016/j.ecoleng.2018.07.036 URL |
[16] |
doi: 10.1016/j.chemosphere.2018.10.150 URL |
[17] |
doi: 10.1016/j.ecoleng.2019.06.019 URL |
[18] |
|
[19] |
|
[20] |
|
[21] |
|
[22] |
doi: 10.1016/j.envpol.2013.09.009 pmid: 24080393 |
[23] |
李国婉. 人工湿地基质对磺胺甲恶唑等污染物的同步吸附效果与机制研究[D]. 广州: 华南农业大学, 2018.
|
[24] |
doi: S0043-1354(17)30643-7 pmid: 28825985 |
[25] |
王龙, 高旭, 郭劲松, 等. Mg/Al水滑石对水中痕量邻苯二甲酸酯的吸附动力学和热力学[J]. 环境工程学报, 2011, 5(11):2537-2541.
|
[26] |
doi: 10.1021/es0264448 URL |
[27] |
doi: 10.1016/j.chemosphere.2008.12.006 URL |
[28] |
doi: 10.1016/j.chemosphere.2010.06.012 pmid: 20609462 |
[29] |
严清. 典型PhACs在城市水系统中的迁移分布规律及其在人工湿地中的去除研究[D]. 重庆: 重庆大学, 2014.
|
[30] |
doi: 10.1021/es0003021 URL |
[31] |
doi: 10.1016/j.chemosphere.2011.02.004 URL |
[32] |
阿丹. 人工湿地对14种常用抗生素的去除效果及影响因素研究[D]. 广州: 暨南大学, 2012.
|
[33] |
doi: 10.1021/es801277y URL |
[34] |
|
[35] |
|
[36] |
doi: S0147-6513(18)31225-9 pmid: 30597789 |
[37] |
|
[38] |
杜刚, 黄磊, 高旭, 等. 工湿地中微生物数量与污染物去除的关系[J]. 湿地科学, 2013, 11(1):13-20.
|
[39] |
陈军. 生活污水中抗生素和耐药基因的人工湿地去除机制与系统优化[D]. 广州: 中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所), 2017.
|
[40] |
|
[41] |
doi: 10.1021/acs.est.8b06977 URL |
[42] |
|
[43] |
|
[44] |
doi: 10.1007/BF00225117 URL |
[45] |
doi: 10.1016/0045-6535(96)00236-6 URL |
[46] |
doi: 10.1016/S0045-6535(97)00354-8 URL |
[47] |
|
[48] |
doi: 10.1007/BF01975036 URL |
[49] |
doi: 10.1128/AAC.31.9.1348 URL |
[50] |
doi: S0734-9750(16)30105-7 pmid: 27576096 |
[51] |
doi: 10.1021/acs.est.0c00850 URL |
[52] |
|
[53] |
doi: 10.1016/j.cej.2019.01.067 URL |
[54] |
doi: 10.1016/j.ecoleng.2013.09.007 URL |
[55] |
doi: 10.1016/j.watres.2014.02.011 pmid: 24631879 |
[56] |
|
[57] |
严佳丽, 陈湖星, 杨杨, 等. 一株高效DEHP降解菌的分离、鉴定及其降解特性[J]. 微生物学通报, 2014, 41(8):1532-1540.
|
[58] |
doi: 10.1007/s00253-018-8845-4 pmid: 29516143 |
[59] |
doi: 10.1016/j.scitotenv.2017.10.059 URL |
[60] |
韩蕊, 王冬莹, 芮洋, 等. 一株降解邻苯二甲酸酯真菌的筛选及其降解特性研究[J]. 环境科学学报, 2013, 33(11):2941-2946.
|
[61] |
刘琳, 王炜, 余健. 曝气生物滤池去除邻苯二甲酸酯的试验研究[J]. 工业水处理, 2012, 32(12):62-65.
|
[62] |
|
[63] |
doi: 10.1007/s11274-011-0734-2 URL |
[64] |
doi: 10.1128/AEM.05888-11 pmid: 22020509 |
[65] |
|
[66] |
|
[67] |
doi: 10.1016/j.tibtech.2017.09.003 URL |
[68] |
|
[69] |
|
[70] |
doi: 10.1016/j.biortech.2014.01.095 pmid: 24559743 |
[71] |
doi: S0304-3894(18)30523-5 pmid: 29990819 |
[72] |
doi: 10.1038/s41598-017-16132-8 |
[73] |
|
[74] |
doi: 10.1016/j.envint.2019.01.011 URL |
[75] |
|
[76] |
doi: S0960-8524(13)01118-8 pmid: 23954243 |
[77] |
doi: 10.1016/j.ecoleng.2019.05.017 URL |
[78] |
|
[79] |
李琴. 会仙湿地植物根际对磺胺类抗生素降解的影响机理研究[D]. 桂林: 桂林理工大学, 2021.
|
[80] |
程宪伟, 梁银秀, 祝惠, 等. 工湿地处理水体中抗生素的研究进展[J]. 湿地科学, 2017, 15(1):125-131.
|
[81] |
荣婧. 水生植物对水中磺胺嘧啶和左炔诺孕酮去除机理研究[D]. 重庆: 重庆大学, 2011.
|
[82] |
|
[83] |
周海东, 黄丽萍, 陈晓萌, 等. 人工生态系统对城市河流中抗生素和ARGs的去除[J]. 环境科学, 2021, 42(2):850-859.
|
[84] |
|
[85] |
|
[86] |
doi: 10.1016/j.envpol.2015.10.025 pmid: 26552531 |
[87] |
黄丹, 叶茂, 朱国繁, 等. 抗生素/抗性细菌/抗性基因在土壤-植物系统中迁移转化及阻控消减的研究进展[J]. 土壤, 2020, 52(5):891-900.
|
[88] |
doi: 10.1016/j.envpol.2006.08.016 URL |
[89] |
doi: 10.2134/jeq2015.05.0257 pmid: 27065402 |
[90] |
doi: 10.1007/s12665-015-4528-y URL |
[91] |
doi: 10.1039/c3ay40220g URL |
[92] |
doi: 10.1016/S1001-0742(11)60890-5 URL |
[93] |
孔维栋, 朱永官. 抗生素类兽药对植物和土壤微生物的生态毒理学效应研究进展[J]. 生态毒理学报, 2007(1):1-9.
|
[94] |
李兆君, 姚志鹏, 张杰, 等. 兽用抗生素在土壤环境中的行为及其生态毒理效应研究进展[J]. 生态毒理学报, 2008(1):15-20.
|
[95] |
doi: 10.1016/j.envpol.2008.12.021 URL |
[96] |
doi: 10.1016/j.ecoleng.2012.12.033 URL |
[97] |
李丽, 杨扬, 陶然, 等. 垂直流-水平潜流组合湿地对磺胺类抗生素的去除[J]. 安全与环境学报, 2014, 14(3):233-239.
|
[98] |
廖德润, 刘超翔, 王振, 等. 兽用抗生素胁迫对空心菜的影响研究[J]. 环境科学学报, 2013, 33(9):2558-2564.
|
[99] |
郑茂佳, 张恩栋, 孙静茹, 等. 四环素类抗生素生物降解研究进展[J]. 天津农业科学, 2018, 24(6):72-76,85.
|
[100] |
doi: 10.1021/acs.est.5b01546 URL |
[101] |
doi: 10.1007/s11356-014-2550-3 URL |
[102] |
|
[103] |
doi: S0045-6535(19)30716-7 pmid: 31004816 |
[104] |
doi: 10.1016/j.envpol.2013.09.009 pmid: 24080393 |
[1] | 刘媛媛, 涂国良. 平凉市耕地土壤有效态微量元素丰缺评价及影响因素研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(4): 83-92. |
[2] | 王慧, 张从合, 黄艳玲, 汪和廷, 方玉, 杨韦, 管昌红, 杨力, 王林, 严志. 植物花粉影响因素和保存方法研究进展[J]. 中国农学通报, 2023, 39(3): 49-54. |
[3] | 黄颖博, 罗凡, 龚雪蛟, 王迎春, 李兰英, 刘东娜, 尧渝. 有机肥对土壤微生物群落特征影响的研究进展[J]. 中国农学通报, 2023, 39(3): 88-96. |
[4] | 孙慧, 吴中能, 苗婷婷, 刘俊龙, 苏晓华, 丁昌俊, 曹志华, 闫彩霞, 王涛. 不同施肥处理对杨树林地土壤微生物群落的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(2): 36-43. |
[5] | 王岩, 王丽伟, 赵洪颜, 赵敏, 杨洪岩. 不同人参栽培土壤养分及微生物群落组成特征解析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(5): 60-68. |
[6] | 颜越, 金荷仙, 王丽娴. 国内外社区花园健康效益研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(34): 68-75. |
[7] | 沙月霞, 黄泽阳, 魏照清. 生物菌剂撒施对宁夏石嘴山盐碱地微生物群落结构的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(34): 82-90. |
[8] | 田雨桐, 韩志伟, 赵然, 田永著, 罗广飞, 杨淼. 西南岩溶农业区典型土地利用对土壤氮素特征的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(33): 89-96. |
[9] | 王志强, 杨建锋, 石天池. 宁夏石嘴山地区主要粮食作物铜含量特征及影响因素分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(32): 45-54. |
[10] | 杨潇湘, 黄小琴, 张蕾, 张重梅, 鲜赟曦, 周西全, 刘勇. 生防菌盾壳霉对油菜根际土壤微生物群落结构的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(32): 92-98. |
[11] | 隋振全, 范金石, 尹崇山, 毛金超. 壳聚糖对植物病原体的作用机制及其影响因素[J]. 中国农学通报, 2022, 38(3): 121-126. |
[12] | 权莹, 张晓娟, 赵辉, 孙晓敏, 马秀奇. CRISPER/Cas9系统在植物基因组定点修饰及作物遗传育种中的应用研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(26): 9-14. |
[13] | 廖雨梦, 李祖然, 祖艳群, 刘才鑫. 植物对重金属迁移途径及其影响因素的研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(24): 63-69. |
[14] | 胡洁思, 张建国. 基于SBE和SD法的乡村滨水景观带美景度影响因素研究——以衢州庙源溪为例[J]. 中国农学通报, 2022, 38(22): 69-78. |
[15] | 骆美, 郭龙, 费坤, 张天恩, 李陈, 马友华. 耕地质量提升技术及其应用[J]. 中国农学通报, 2022, 38(21): 76-81. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||