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| 生物质炭对水中抗生素抗性基因的去除及影响因素 |
| Removal of antibiotic resistance genes from water by biochar and its influencing factors |
| 投稿时间：2023-12-02 修订日期：2024-03-12 |
| DOI： |
| 中文关键词: 生物质炭 裂解温度 生物质来源 抗生素抗性基因 阳离子类型 |
| 英文关键词: |
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| 中文摘要: |
| 抗生素抗性基因（Antibiotics resistance genes，ARGs）被认为是严重影响公众健康的新兴环境污染物，如何有效去除环境中ARGs已成为当前生态环境领域的热点研究问题。生物质炭对有机污染物具有良好的吸附性能，是去除水体中ARGs的潜在有效材料，但当前关于生物质炭去除水中ARGs的研究不多，其影响因素尚不明确。本研究选取常见农业废弃物小麦秸秆、芦苇秸秆和猪粪为生物质炭制备原料，系统地探究了生物质炭的裂解温度（300℃、400℃、500℃、600℃和700℃）和溶液阳离子类型（Na+和Ca2+）对生物质炭去除水中ARGs的影响，并分析了影响ARGs去除的主要性质因子。研究结果表明，制备原料、裂解温度和离子条件均是影响生物质炭去除ARGs的重要因素。从原料看，小麦秸秆炭对ARGs的去除效率最高；从制备温度看，高温裂解炭对ARGs的去除效率较高；相同离子强度（1 mM）下，Na+体系下同种生物质炭对ARGs的去除效率高于Ca2+体系（700℃制备小麦秸秆炭除外）。考虑制备原料前提下，裂解温度和生物质炭表面Zeta电位是影响小麦秸秆炭去除ARGs的重要因子，裂解温度和生物质炭比表面积是影响芦苇秸秆炭去除ARGs的重要因素；裂解温度和生物质炭pH、H/C、O/C和（O+N）/C是影响猪粪炭去除ARGs的重要因素。在不考虑制备原料前提下，生物质炭对水中ARGs的去除主要受到其理化性质H/C、(O+N)/C和O/C综合作用的影响，生物质炭表面炭芳香性和疏水性是决定其吸附去除水体中ARGs主要性质因子。本研究为生物质炭去除水体中ARGs的应用提供了原料筛选、制备参数和性质导向等方面的基础理论支撑。 |
| 英文摘要: |
| 本研究以20种生物质炭为研究对象，系统地探讨了生物质炭理化性质与其去除水体中抗生素抗性基因效率之间的关系，为生物质炭应用于水环境中抗生素抗性基因去除的原材料和制备温度等参数筛选提供了可靠依据。 |
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