《环境科学杂志》发表论文赏析

石墨烯包覆氮化碳掺杂铁酸铜活化PMS同步去除水中抗生素抗性菌、抗性基因并抑制其水平转移的机制

来源:环境科学杂志2025年第1期北京时间:

作者:周见卓,孙秋楠,李澳,王学江,赵建夫

单位:同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室, 上海 200082,同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室, 上海 200082,同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室, 上海 200082,同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室, 上海 200082,同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室, 上海 200082

摘要:抗生素抗性菌(ARB)和抗性基因(ARGs)作为新兴污染物,严重威胁着人类健康和生态安全. 通过冷冻干燥法制备了还原性氧化石墨烯(rGO)包覆的g-C3N4掺杂铁酸铜催化材料(rGO-CNCF),通过XRD、FTIR、XPS、SEM-EDS、TEM和DRS等分析手段对复合材料进行了表征,并构建了可见光助rGO-CNCF活化PMS系统,用于水中ARB和ARGs的去除. 结果表明,在催化剂投加量为0.2 g·L-1,PMS投加量为0.3 g·L-1,溶液初始pH值为7.0时,30 min内Vis-rGO-CNCF/PMS高级氧化系统可实现对8.01 log SA-ARB的完全灭活. 该系统能够有效降低SA-ARGs的水平转移能力,对于胞内和胞外游离态的SA-ARGs具有良好的破坏能力. 同时,该高级氧化体系可以实现对水体中磺胺类抗生素及其ARB和ARGs的协同处理. 该系统可以破坏ARB的细胞膜结构,使细胞破碎,淬灭实验表明,起主要作用的活性物质是单线态氧(1O2). 研究结果可以为处理水中的ARB和ARGs污染及控制ARGs的水平转移提供一种有前景的方法.

关键词:过硫酸盐活化,铁酸铜复合材料,单线态氧,抗生素抗性基因(ARGs),基因水平转移,

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