【摘 要】
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磺胺类抗生素的人体代谢率较低,导致其大量进入水环境中,严重威胁水生态安全。磺胺类抗生素的传统处理技术存在针对性不强、效率低或能耗高、副产物多等缺点,为此建立一种新型高效的磺胺类抗生素废水去除技术至关重要。本研究以水环境中常见磺胺类抗生素磺胺甲恶唑（SMX）为代表,低温环境下构建电化学强化植物-微生物联合修复系统,探究电化学强化植物-微生物联合修复系统对常规污染物氮磷的净化效果,验证电化学强化植物-
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磺胺类抗生素的人体代谢率较低,导致其大量进入水环境中,严重威胁水生态安全。磺胺类抗生素的传统处理技术存在针对性不强、效率低或能耗高、副产物多等缺点,为此建立一种新型高效的磺胺类抗生素废水去除技术至关重要。本研究以水环境中常见磺胺类抗生素磺胺甲恶唑（SMX）为代表,低温环境下构建电化学强化植物-微生物联合修复系统,探究电化学强化植物-微生物联合修复系统对常规污染物氮磷的净化效果,验证电化学强化植物-微生物联合修复系统对SMX的降解效能,辨识SMX降解产物;测定分析系统内植物根系活力、抗氧化酶活性、根系铁膜的含量与形貌特征,并分析植物根际微生物种群丰度及多样性变化情况。主要结论如下:L-E-C、L-Fe2+-C、H-E-Fe、L-E-Fe、Fe2+、CK各系统出水p H先增加后降低,电导率呈现逐渐上升的趋势,ORP整体呈现先上升后下降。其中L-E-Fe系统对常规污染物氮磷的去除效果最优,其对PO43--P、NO3--N、NH4+-N的去除率分别为86.40%、90.48%、44.74%。L-E-C、L-Fe2+-C、H-E-Fe、L-E-Fe、Fe2+、CK系统对SMX展现不同的降解效果,其中L-E-Fe系统对于SMX展现出最佳的降解效果,去除率达到80.32%。L-E-Fe系统内SMX降解的中间产物主要为C8H16S、C7H12O2S、C5H8N4O3、C9H18O2S。L-E-C、L-E-Fe系统内植物根系活力均高于CK系统,电化学作用刺激了植物根系活力,同时降低了植物受不利环境胁迫的影响,抗氧化酶活性展现出不同的现象,其中CK系统SOD、CAT含量最高,POD含量较低,但L-E-Fe系统内POD含量最高且高于CK系统。L-E-Fe系统植物根系富集丰富的铁膜,促进植物根系区对于污染物的吸收与富集。对L-E-Fe系统植物根系铁膜形貌特征分析发现其主要化合物为Fe4（PO4）3（OH）3、Fe OOH、Fe（OH）3,含有的元素主要为O、Si、Fe、C。L-E-Fe系统内Shannon、Ace和Chao指数较低,辛普森指数最高,电解作用使微生物群落多样性呈现下降趋势。L-E-Fe系统中SMX降解优势菌Proteoba cteria、Actinobacteria、Gammaproteobacteria、Anaerolineae、Paenarthrobacter和Pseudomonas富集,在电化学作用下促进优势微生物的生长繁殖,增加其丰度。
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