《表3 现有技术对水、陆养殖废水中抗生素和抗性基因的削减控制效果》

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《养殖环境中抗生素抗性基因的研究进展》

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针对抗生素抗性基因的削减技术可分为两类。第一类为优化型，即对已应用于实际养殖废弃物处理的工艺进行抗生素抗性基因去除效果评估，将多种工艺进行有机结合，达到既可保证常规污染物的处理效果，又可对抗生素残留与ARGs有较好去除性能的目的。现有工艺技术可分为物理法、化学法和微生物法[57]。物理法常利用添加物的吸附作用，将单一或多个组分富集于吸附物表面再去除。常用吸附剂有生物炭、活性炭、火山渣等，效果受吸附剂种类影响。其缺点在于并未使抗生素或抗性基因失效，后续还存在吸附剂处理和解析的问题。化学法中的高级氧化对抗生素分解能力强，而且具有明显去除效果。微生物降解法则相对经济实惠，能重复利用，还可根据污染物特性调整微生物构成以达到不同降解效果。近期研究发现，即使剩余污泥中土霉素含量高达40 000 mg/kg，嗜热厌氧消化过程仍可有效地降低ARGs总丰度[58]。在畜禽污水处理过程中，残留的兽用抗生素一般在吸附与生物降解过程的去除率较高[59]。值得注意的是，经过微生物法与化学法处理后的抗生素降解中间产物可能因毒性增强而使得环境风险增大。因此，基于现有技术的应用效果及养殖废水的“三高”特性，当废水中抗生素浓度较低时，采用臭氧处理即可获得较好的抗生素及抗性基因去除效果，相对其他生物处理工艺，膜生物反应器在去除ARGs方面表现更为优良。当处理复合抗生素污染或高浓度抗生素污染废水时，应结合各方法优点进行耦合，保证去除效果。如处理含高浓度难降解抗生素的有机废水时，以水热法作为预处理，可达到良好的抗生素及抗菌活性去除效果，同时提高甲烷产量[60]。因此，多法联用也将是后续的研究重点。第二类为创新型，即对某工艺投加新型材料或技术，在原有基础上新增或放大抗生素抗性基因处理效果。如改性后的石墨毡通过电氧化法对持续存在的土霉素有良好的降解效果[61]，光催化材料对土霉素降解效果同样优良[62]。以水、陆养殖废水处理为例，现有技术及效果见表3。