第二届全国土壤修复大会

       抗生素作为治疗牲畜细菌感染疾病的广谱药物，其残留物在施肥的农业土壤中随处可见，抗生素长期积累会造成土壤中抗性基因污染，不可避免严重威胁到农村生态系统及人类健康，因此，研发一个可以同时去除抗生素和抑制抗性基因的方法非常紧迫。微生物燃料电池修复抗生素污染土壤并同步产电是一种绿色环保的新兴修复技术，在实际土壤污染环境下是多种抗生素共存，为了更好的了解具有相似化学结构的多种抗生素对于抗生素去除和抗性基因变化的影响，本研究构建土壤微生物燃料电池修复单一磺胺嘧啶污染土壤与复合磺胺嘧啶和磺胺甲恶唑污染土壤，考察了土壤微生物燃料电池的产电性能、修复效果、微生物群落及抗性基因丰度。结果表明：1）土壤微生物燃料电池闭路和开路对磺胺嘧啶的去除率达94.26%、95.48%，比对照组高出43.82%，并且阴极的高氧化还原电位可以促进抗生素去除速率；2）复合污染土壤的产电性能低于单一污染土壤，通过极化曲线分析可知，复合污染土壤MFC 的内阻较单一污染高出41Ω，且复合抗生素会抑制产电菌的增殖；3）通过降解动力学分析污染土壤中磺胺嘧啶降解趋势，可明显分为前期快速降解和后期缓慢降解两个阶段，且复合污染土壤中抗生素的DT50高于单一污染土壤，但其DT90显著低于单一污染土壤，复合污染在初期会抑制微生物降解抗生素，而在后期显著提高土壤微生物的代谢活性和代谢多样性；4）闭路条件下，单一污染土壤MFC中的sul1、sul2、sul3抗性基因总丰度在土壤和阳极中均高于复合污染土壤MFC，这意味着土壤MFC产生的生物电可以更好地抑制复合污染土壤中的抗性基因增殖。