FESE: 杭州师范大学金仁村教授团队 厌氧氨氧化法处理含抗生素废水的综述：影响与机理
原文链接：
http://journal.hep.com.cn/fese/EN/10.1007/s11783-020-1309-y
题目：
A review on anammox process for the treatment of antibiotic-containing wastewater: Linking effects with corresponding mechanisms
作者：
Jinjin Fu (付瑾瑾), Quan Zhang (张权), Baocheng Huang (黄宝成), Niansi Fan (✉)(范念斯), Rencun Jin (✉) (金仁村)
作者单位：
Laboratory of Water Pollution Remediation, School of Life and Environmental Sciences, Hangzhou Normal University, Hangzhou 311121, China
关键词：
Anammox (厌氧氨氧化); Antibiotic (抗生素); Mechanism (机理); Inhibition (抑制)
厌氧氨氧化在抗生素废水脱氮中的应用前景。
大多数抗生素都能抑制厌氧氨氧化的性能和活性。
抗生素压力促进了抗生素耐药基因(ARGs)的增加。
推测厌氧氨氧化细菌的耐药机制。
厌氧氨氧化工艺是近年来发展较快的一种新型废水处理技术。厌氧氨氧化反应依赖于厌氧氨氧化菌特殊的生理代谢机制，在缺氧条件下将亚硝酸盐(NO2-)和氨(NH4+)转化为氮气(N2)。与传统的硝化/反硝化工艺相比，厌氧氨氧化工艺不需要曝气和外源碳源，可以节约运行成本，减少60%以上的能源需求，减少25%的温室气体排放，实现了碳生物转化工艺在能源生产中的实际应用。而且厌氧氨氧化菌生长缓慢，细胞产量低，剩余污泥少，节省了剩余污泥的处理和处置成本。因此，厌氧氨氧化工艺在微生物脱氮方面具有很大的潜力。
抗生素由于对有害细菌的生长、繁殖和代谢有抑制作用，被广泛应用于医疗行业、畜牧业和水产养殖。然而，抗生素不能被完全吸收或代谢，最终以自身或代谢物的形式通过尿液和粪便排放到周围环境中。在许多废水中不可避免地发现了抗生素残留物。水生环境中抗生素的存在可能会增加在水生微生物中具有长期环境持久性的抗生素抗性基因(ARGs)。此外，移动遗传元件可以携带和传播多个ARGs，也进一步证实了污水处理厂已成为ARGs的主要蓄水池。ARGs一旦进入饮用水管道，可能直接在管道生物膜上生长，影响自来水的安全，对人体健康造成危害。因此，ARGs已成为全球关注的问题，并带来潜在的威胁。
抗生素废水的传统处理主要包括高级氧化技术，如氯、芬顿试剂、臭氧和紫外光工艺。然而，生物制药废水和畜牧废水往往含有高浓度的氨氮。因此，这些工艺去除营养物质的效率不高，消耗大量能源，甚至不可避免地产生副产品，对环境造成二次污染。近年来，厌氧氨氧化已被应用于处理含抗生素的废水。虽然其具有成本低、效率高、环境友好等优点，但仍能观察到抗生素对厌氧氨氧化的抑制现象。
本文将各类抗生素对厌氧氨氧化系统的单独和联合作用进行了全面的综述，重点介绍了厌氧氨氧化系统的脱氮性能、污泥性质、微生物群落、抗生素耐药基因和厌氧氨氧化相关的功能基因。此外，还总结了抗生素对厌氧氨氧化的影响机制。在总结的基础上，提出了尚待解决的问题和未来的研究需要。本文为基于厌氧氨氧化技术处理抗生素废水和建立抗生素传递阻断技术提供理论指导。
图1 图文摘要
图2 厌氧氨氧化菌对土霉素和磺胺甲恶唑的可能耐受机制
图3 抗生素与金属耐药的共选择机制: (a)共耐药机制; (b)抗力移转机制; (c)协同调节机制
厌氧氨氧化技术开创了功能菌在复杂污水处理系统实际应用的先河，抗生素及其耐药性已被世界卫生组织认为是21世纪人类面临的最大的公共卫生安全问题之一。本文综述了单一抗生素的存在和抗生素与其他污染物联合作用对厌氧氨氧化系统的影响，在提出影响机制的同时还指明了抗生素对厌氧氨氧化抑制的缓解策略。
刘蔚怡，女，23岁，北京化工大学化学工程学院2019级环境科学与工程专业硕士生，导师为张婷婷老师，研究方向为微塑料的环境行为与降解机制。
http://journal.hep.com.cn/fese/EN/2095-2201/home.shtml