科研进展丨界面配位调控生物炭实现废水抗生素与耐药基因的高效同步削减
作者:丁永祯 刘亦凡 来源:养殖污染防治团队 2026-09-18
近日,农业农村部环境保护科研监测所养殖业污染防治创新团队在废水污染治理领域研究开发了一种稳定高效的配体功能化生物炭催化剂,实现了废水中抗生素与耐药基因的同步高效削减。相关成果发表于国际期刊《化学工程杂志》(Chemical Engineering Journal)上。

水体中残留的抗生素及抗性基因是环境耐药性传播的重要源头,传统高级氧化体系常受限于Fe(II)/Fe(III)循环动力学较慢、活性位点稳定性不足及金属浸出等问题,因此亟需开发高效稳定的绿色强化策略。
本研究以烟草秸秆生物炭为原料,通过自组装热解与界面功能化策略,成功研发了一种界面乙二胺四乙酸螯合铁位点调控的新型生物炭材料。研究结果表明,乙二胺四乙酸的多齿配位结构能够牢固锚定了铁活性中心,有效抑制了铁离子浸出;同时系统阐明了以单线态氧和界面直接电子转移为主导的表面结合型非自由基降解路径。该体系实现了对磺胺甲噁唑的94.5%高效去除,在120分钟内抗性菌致死率达77.1%,并显著削减了抗性基因及水平转移元件的相对丰度,大幅降低了降解中间产物的生态毒性,且材料在实际水体中展现出卓越的重复使用性与抗干扰能力,为废水中新污染物与抗性基因复合污染的同步消减提供了新思路与新策略。
该研究得到中央级科研院所基本科研业务费专项、国家自然科学基金等项目资助。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.180376











