典型抗生素冲击对黄铁矿/硫基质反硝化修复体系的影响研究

作者：曹惜霜; 信欣^*; 杨雯钰; 刘鑫; 潘先兵

来源：中国环境科学, 2023, 1-13.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20230927.010

• 地下水
• 硝酸盐
• 反硝化
• 抗生素
• 酶活性
• 敏感性

为探究典型抗生素冲击对黄铁矿/硫混合基质(FeS2/S0)修复体系反硝化过程的影响，本文以地下水中检出率较高的磺胺类(磺胺甲噁唑(SMZ)和磺胺嘧啶(SDZ))、氟喹诺酮类(恩诺沙星(ENR)和氧氟沙星(OFL))、四环素类(四环素(TCY)和土霉素(OTC))及大环内酯类(红霉素(ERY)和螺旋霉素(SPM))作为典型抗生素，设置其浓度为100 ng/L～500 μg/L，建立模拟地下水微生态环境实验体系，分别研究其对FeS2/S0修复体系反硝化过程中氮素、可溶性总铁(TFe)、游离Fe2+、硝酸盐还原酶(NAR)、亚硝酸盐还原酶(NIR)与电子传递活性(ETSA)等的变化特征，同时以无抗生素的体系作为空白対照组.结果表明，抗生素对各体系反硝化抑制作用与其种类及浓度密切相关:抑制程度依次为OFL (抑制率5.81% ～ 27.73%) > ENR (3.06% ～14.17%)、OTC (1.95% ～ 14.25%) > SMZ (2.54% ～ 11.75%)、SDZ (1.87% ～10.90%) > TCY (1.98% ～ 9.44%)、SPM (2.45% ～ 9.43%) > ERY (2.13% ～ 8.47%)，抑制率和浓度呈正相关.各实验组中NO2--N去除速率低于NO2--N生成速率，NAR和NIR活性均呈现先增后降的单峰变化规律，其酶活峰值均低于空白组；各反应体系中SO42--S、TFe与Fe2+浓度与NO3--N去除率呈正相关，各浓度水平下OFL实验组对反硝化效能抑制最为显著.与空白组相比，各实验体系的ETSA值均有不同程度的下降，尤其是OFL胁迫体系的ETSA值下降幅度最大.硝酸盐还原动力学系数k表明，ng/L水平抗生素各反应体系中的k值差别不大，而μg/L浓度水平时，各反应体系中k值差异明显，OFL反应体系的k值明显低于其他反应体系.

• 单位
  成都信息工程大学; 北京师范大学