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资环所在基于狐尾藻的农业环境治理技术方面取得新突破

近日,皇家娱乐城 资环所继2024年11月在国际学术期刊Journal of Hazardous Materials(Q1,IF=12.2)发表“Promote or inhibit? Transcriptomic and metabonomic insights into the effects of antibiotics on nitrogen uptake and metabolism in Myriophyllum aquaticum”后,在该刊又获新作,发表题为“Effect of microplastics concentration and size on pollutants removal and antibiotic resistance genes (ARGs) generation in constructed wetlands: a metagenomics insight”的学术论文。论文聚焦狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)植物修复及人工湿地系统,围绕传统污染物氮和新污染物抗生素、微塑料,探究了新老污染物互作影响机制,通过多组学方法解析了新老污染物互作影响机制,以及狐尾藻在氮吸收和代谢过程中的作用机制。这是团队在基于狐尾藻的农业环境治理技术研究领域系列成果的延续,为农业环境治理、绿色发展和新污染物治理提供科学依据。

针对微塑料(MP)和抗生素的累积对环境构成的协同威胁,通过宏基因组技术系统地研究了环境水平MP和纳米塑料(NP)对处理土霉素污染废水的人工湿地(CW)的影响。聚苯乙烯(PS)MP显著阻碍了氮、磷和土霉素的去除。人工湿地抗生素抗性基因(ARG)拷贝数/16S rRNA的范围为0.26至0.42,比河流中的发现高出1.5至2.5倍。在MP暴露下,多药耐药基因(mdtB、acrB、mexF、mdtC和mexT)和四环素耐药基因(txtA、tetG和tetP)的相对丰度显著增加,分别为0.06至0.14和0.01至0.08拷贝/16S rRNA。偏最小二乘路径建模表明,与NP相比,MP对污染物去除(系数=0.8194)、微生物群落(系数=0.3358)和ARG传播(系数=0.6566)的影响更为深远。MP浓度显著影响污染物去除和ARG增殖,尺寸较大的MP会放大ARG传播。本研究解析了MP对人工湿地废水处理和ARG积累的影响,为制定针对多污染物情景的废水生态化处理技术及策略提供了支撑。


微塑料和抗生素在狐尾藻系统中的协同控制机理


皇家娱乐城 为第一通讯单位,资环所郭旋副研究员为论文通讯作者,硕士生梁琳为论文第一作者,杜连凤研究员、博士后牟美睿、重庆交通大学潘伟亮、河北科技大学张瑞娜参与了研究。本研究得到了院优秀青年科学基金、创新能力建设专项、中国科协“青年人才托举工程”等项目的资助。

论文链接://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.136555