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强还原处理对土壤中常见抗生素及其抗性基因的影响研究
引用格式：林于蓝, 陈厚朴, 于文豪, 王宝英, 张杨, 张金波, 蔡祖聪, 赵军, 2024. 强还原处理对土壤中常见抗生素及其抗性基因的影响研究[J]. 生态环境学报, 33(7): 1107-1116.
文章亮点
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以未受抗生素污染土壤中外源添加抗生素后的土壤为研究对象，通过固相萃取-高效液相色谱法对处理过程中土壤抗生素的浓度变化进行分析，揭示了强还原土壤处理法对土壤中抗生素的影响。
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采用荧光定量PCR法，对强还原土壤处理过程中土壤中的抗生素抗性基因数量进行分析，揭示了外源添加抗生素土壤经强还原处理后土壤中抗生素抗性基因的变化。
导读
近年来，由于抗生素的过度使用导致其在环境中大量累积，以此引发的抗性致病菌富集以及抗生素抗性基因的传播扩散，已成为备受关注的新兴环境污染问题。抗生素在土壤中的长期滞留会带来生态风险。此外，抗生素诱导产生的抗生素抗性基因在可移动遗传元件的介导下，可在不同微生物类群之间发生水平转移，具有诱发耐药“超级细菌”的潜在威胁。因此，有效降低土壤中抗生素的浓度是降低土壤中抗生素抗性基因的丰度及其扩散风险的重要前提，且对保障农业绿色发展和人类健康至关重要。
强还原土壤处理是一种绿色环保的退化土壤修复技术，能够在短时间内创造强烈厌氧还原环境以实现退化土壤和连作障碍土壤的高效修复。本研究以4种用量大、且难降解的常用抗生素为研究对象，采用强还原处理方法，在室内恒温培养箱条件下探究强还原土壤处理对土壤中常用抗生素的降解效果以及对抗生素抗性基因丰度的影响，阐明强还原土壤处理过程中不同抗生素、抗生素抗性基因和可移动遗传元件随处理时间的动态变化规律，以期为修复抗生素污染土壤、降低抗生素抗性基因扩散风险提供一定的理论与技术支持。
数据图表
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研究结论
（1）强还原土壤处理能够有效降解土壤中的抗生素，对磺胺类抗生素的降解率为45.2%－100%，优于四环素类的33.5%－57.2%，其降解效率受处理时间、所用有机物料类型以及抗生素污染背景等多重因素影响。
（2）强还原土壤处理初期在一定程度上增强了未受抗生素污染土壤中的微生物抗性，但这一负面效应随处理时间延长而得到缓解。此外，RSD处理能有效减少土壤中的IS26基因的相对丰度，降低ARGs与MGEs的接触机率，从而削弱ARGs的水平转移能力。
（3）强还原土壤处理作为一种绿色生态的土壤改良措施，在消除土壤抗生素污染和控制ARGs传播方面具有一定的潜力，使用时可根据具体情况选择合适的有机物料类型。
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