生物炭对重金属钝化及抗性基因的影响

来源：中国环境科学杂志2024年第4期北京时间：

作者：郭忠云, 王立鹏, 周海东, 杨硕

单位：1. 山东城市建设职业学院, 山东 济南 250103;2. 山东民丰建设规划设计有限公司, 山东 济南 250014;3. 山东建筑大学设计集团有限公司, 山东 济南 250014;4. 山东建筑大学市政与环境工程学院, 山东 济南 250101

摘要：探究了玉米秸秆生物炭(CB)和水稻壳生物炭(HB)对猪粪厌氧消化过程中重金属钝化和抗性基因削减的影响,并解析了影响抗生素抗性基因(ARGs)迁转的主要因素.研究发现,添加CB和HB后,促进了Cr,Cu,Pb和Zn转化为更稳定的金属形态,且投加HB有更优的重金属钝化效果.添加CB和HB均能降低ARGs的丰度,胞外抗性基因(eARGs)的去除率较高,约为55.6~98.3%,具有更大比表面积的HB能吸附更多eARGs.胞内抗性基因(iARGs)的变化受生物炭影响较小,iARGs的削减主要与宿主菌的去除相关.微生物群落结构(λ=0.83,P<0.01)和MGEs(λ=0.60,P<0.05)是影响ARGs改变的主要因素.添加生物炭没有直接影响ARGs迁转(λ=0.29,P>0.05),投加生物炭可减轻消化系统中的重金属选择性压力,从而间接促进ARGs的去除.

关键词：生物炭,厌氧消化,抗生素抗性基因,重金属,猪粪

基金资助：国家自然科学基金资助项目(52300164)