以再生水为水源的城市河流及城市河流湿地中抗生素的迁移转化及控制机理研究

再生水在城市水系中扮演着越来越重要的角色，以再生水为补水水源的河流正成为中国城市河流的主要类型，而再生水中以抗生素为代表的药物和个人护理品类痕量有机污染物对人体健康和生态系统具有很大的潜在影响。本项目拟选取以再生水为水源的典型城市河流为研究对象，在其水生态系统结构和水化学特征分析的基础上，综合运用理论分析、现场实验、室内实验等研究方法，阐明目标污染物在城市河流中的污染特征变化及其主要影响因素，研究抗生素类污染物及其代谢产物在城市河流水系中的迁移转化规律，揭示其环境动力学过程，建立反映抗生素在城市河流中的来源及转化归趋模型。项目同时将湿地系统纳入到城市河流的组成部分，研究抗生素在城市河流湿地中的迁移转化过程及控制机制，对于控制以再生水为水源的城市河流中抗生素污染具有重要的指导意义。

通过现场采样调查结合实验室室内模拟，本项目研究了抗生素在以再生水为补水水源的城市河流中的分配行为、迁移转化过程、生态风险及其控制机制，已经达到预期目标和考核指标，发表论文22篇，其中SCI论文15篇。主要研究成果如下：建立和完善了各种环境介质中抗生素的分析方法；考察了以再生水为补水水源的河流中抗生素的污染特征变化及其主要影响因素；分析了抗生素在城市河流湿地系统植物和水生生物体中的富集规律并对其环境风险进行评估；采用现代分子生物学技术，揭示了城市河流水环境中持久存在的抗性基因的污染特征；利用主成分分析-多元线性回归模型，解析了城市河流水环境中抗生素的来源；建立反映抗生素在城市河流中的来源及转化归趋逸度模型；同时，通过实验室模拟，研究了抗生素在自然水体中的光降解行为，以及不同环境因素的影响，并分析其降解去除的机理；选取磺胺类和氟喹诺酮类抗生素，研究其在沉积物中的降解和天然沸石上的吸附，探讨其主要的降解机制的吸附去除机制。