鸟粪石回收时DOM演化对四环素类抗生素迁移研究取得进展

使用鸟粪石（MgNH₄PO₄·6H₂O）回收法从畜禽养殖废水中回收磷，有利于缓解磷资源短缺的问题，且回收产品可作为一种高效的缓释肥料，直接应用于农业生产。然而，畜禽养殖废水广泛残留着兽用抗生素，在废水磷资源回收时易引发抗生素抗性在环境中的扩散和传播。

中国科学院城市环境研究所前期研究发现，畜禽沼液中广泛存在的溶解性有机物（Dissolved organic matters，DOM）是推动鸟粪石回收时抗生素由废水向回收产物迁移的重要影响因素。近期，该所研究团队选取畜禽养殖废水中典型的四环素类抗生素（Tetracyclines，TCs），定量研究沼液鸟粪石结晶反应时DOM性质演化对TCs的影响。

DOM对TCs在鸟粪石回收过程中迁移的主要作用为水解、吸附和凝聚。该研究定量研究DOM演化过程对畜禽废水磷鸟粪石回收过程中TCs迁移的影响，采用切向流过滤系统，根据分子量大小将DOM分成五个部分（Fractional DOMs，FDOM）。研究表明，在碱性条件下，分子量较大的FDOM水解为分子量较小的FDOM，且由于分子量较大的FDOM与TCs的结合力变弱，TCs发生重新分配。鸟粪石晶体吸附、DOM-TCs络合物吸附和DOM凝聚对TCs迁移的贡献，分别占2.29%—6.53%、23.53%—34.66%和59.09%—74.19%。这些结果提示，在废水磷回收过程中，由鸟粪石结晶驱动的DOM凝聚和DOM-TCs络合物吸附对TCs迁移具有重要的影响。基于此，研究团队根据不同相（包括鸟粪石晶体吸附、DOM-TCs络合物、DOM凝聚和自由态的TCs）之间的TCs分布确定结合常数，构建了TCs在不同相的分布模型，为畜禽废水磷回收过程中抗生素迁移提供了参考。

相关成果发表在Water Research上。研究工作得到国家自然科学基金的资助。

论文链接

沼液鸟粪石回收过程中DOM演化对TCs迁移的贡献