[发明专利]一种污水中抗生素抗性基因的深度处理方法

说明书

本发明涉及一种污水中抗生素抗性基因的深度处理方法，将含有抗生素抗性基因的污水与高铁酸盐混合搅拌，经沉降后，得到净化后的水体。本发明将高铁酸盐投加入污水中，能破坏污水中抗生素抗性基因，而原位产生的含铁氧化物、氢氧化物作为混凝剂，能进一步去除抗生素抗性基因、由高铁酸盐氧化产生的DNA片段及其它可传播的遗传元件(如整合子)。因此本方法既能高效去除水体中的抗生素抗性基因，又能极大降低处理副产物(沉淀固体)对环境的风险。另外，本发明提供的去除方法操作简单，运行管理方便，所需试剂种类单一用量少。试验结果表明，本发明提供的深度处理方法对于污水中广泛检出的抗性基因都有良好的去除效果，去除率达到1.10‑4.37个数量。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种污水中抗生素抗性基因的深度处理方法。

背景技术

抗生素是人类医药史上最重大的发现之一，自发明以后被广泛地用于人类医疗、动物疾病防治以及畜牧养殖等领域。然而抗生素的大量生产和使用导致环境介质中抗生素含量显著提高，抗生素的胁迫诱导了环境微生物抗生素耐药性的进化，造成生物体内抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)的产生，严重威胁生态环境安全和人类健康。世界卫生组织将抗生素耐药性作为二十一世纪人类面对的最严峻的环境健康问题之一，并宣布将在全球范围进行战略部署控制ARGs的传播和扩散。

水环境是细菌的主要栖息地与繁殖地，在ARGs传播方面扮演着重要的角色。各类含有大量ARGs的废水经过污水处理厂处理后排入地表水或回用进入农田系统，因此污水处理厂既是各种污水的汇集地，又是污染地表水的源头，被认为是环境中ARGs的重要来源。尽管污水处理厂出水中ARGs浓度相比进水已有大幅降低，但仍比自然水体和土壤高很多，而且进入环境中的ARGs可进行水平和垂直转移，从而导致其在种内和种间的传播扩散，因此控制污水厂出水中的ARGs的丰度具有重要意义。

目前污水处理厂并未对去除污水中的ARGs采取特别的措施。自污水处理厂提标改造以来，深度处理工艺成为提高和加强处理效果的首选工艺，也是拦截去除ARGs的最后一道屏障。其中消毒技术能有效杀灭抗性细菌，但其对抗性基因的去除效果却具有争议性，而且所需剂量均高于污水处理厂的常规剂量，易产生有害的消毒副产物。一些生物手段比如生物滤池和人工湿地对ARGs的去除能力不够。混凝、膜分离技术等作为有效的物理分离手段，具有较好的去除、拦截微生物的物理去除，然而这些过程仅仅是将抗性基因从污水中转移到其他介质中，仍会对环境造成安全风险，需要进一步的处理。因此寻求一个高效的方法，彻底控制污水处理厂出水中ARGs的安全风险非常重要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种污水中抗生素抗性基因的深度处理方法。

本发明的方法不仅能高效地将抗生素抗性基因从水中去除，而且能破坏DNA结构，进一步降低抗生素抗性基因在环境中传播的安全风险。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种污水中抗生素抗性基因的深度处理方法，包括以下步骤：将含有抗生素抗性基因的污水与高铁酸盐混合搅拌，经沉降后，得到净化后的水体。

在本发明的一个实施方式中，将含有抗生素抗性基因的污水与高铁酸盐混合搅拌的具体操作方法为：在含有抗生素抗性基因的污水中，投加高铁酸盐，立即快速搅拌，而后慢速搅拌。

在本发明的一个实施方式中，快速搅拌的搅拌速度为600-800rpm；慢速搅拌的速度为50-100rpm。

在本发明的一个实施方式中，快速搅拌的搅拌时间应小于2min，优选为1-1.5min为宜；慢速搅拌的搅拌时间为15-30min。

在本发明的一个实施方式中，所述沉降的时间大于20min。

在本发明的一个实施方式中，所述沉降采用自然沉降的方式进行。