中国环境科学

作者：曹惜霜, 信欣, 杨雯钰, 刘鑫, 潘先兵

单位：1. 成都信息工程大学资源环境学院, 四川 成都 610225;2. 北京师范大学, 地下水污染控制与修复教育部工程研究中心, 北京 100875

关键词：地下水,硝酸盐,反硝化,抗生素,酶活性,敏感性

基金：国家自然科学基金资助项目（42377083）；地下水污染控制与修复教育部工程研究中心开放基金资助项目资助（GW202211）；四川省大学生创新创业计划项目（202210621041）

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100ng/L~500mg/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mg/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.

来源：2024年第2期

《中国环境科学》期刊编辑部

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