2月9日，华东师范大学生态与环境科学学院甄广印教授在Water Research发表了题为“Simultaneous removal of antibiotic resistance genes and improved dewatering ability of waste activated sludge by Fe(II)-activated persulfate oxidation”的研究论文，探究了Fe(II)/PDS氧化对中国不同城市活性污泥脱水性能和抗性基因去除的影响，并揭示了与城市经济发展水平的内在关联。
随着中国城市化进程的加快，污水处理能力呈指数级增长，作为污水处理的必然副产品，活性污泥的产量也随之增加。仅在2021 年，全国设市城市和县城的污水处理设施累计就达到了惊人的 2827 座，合计污水处理能力达 2.07 亿立方米每天。污水处理能力的激增产生了1423万吨干污泥，污水处理率高达97.92%。然而，由于最终处理和处置污水污泥的地点与产生污泥的地点之间存在巨大的空间距离，因此面临着严峻的挑战。在大多数情况下，这种地理上的脱节要求在有效运输污泥之前对其进行脱水和减量处理。此外，由于空间隔离和污泥量大导致处理和处置成本高昂，污泥脱水正成为最终处置前的一个重要和必要步骤。
由于生活水平和地理分布的不同，不同地区的活性污泥性质也大相径庭，这给开发一种普遍有效的污泥脱水技术带来了巨大挑战。Fe(II)活化过硫酸盐（S2O82-）氧化过程具有良好的破坏污泥细胞和细胞外高分子物质（EPS）的能力，并能释放污泥絮体中的结合水。本研究调查了来自中国七个代表性城市的污泥样品在理化特性（如脱水性、EPS组成、表面电荷、微生物群落、抗生素耐药基因（ARGs）相对丰度等）方面的差异，并探讨了Fe(II)-S2O82-氧化在提高抗生素耐药基因去除率和脱水能力方面的作用。结果表明，由于处理工艺、污水来源和地区的不同，污泥样品的 EPS 分布和化学成分存在明显差异。Fe(II)-S2O82- 氧化预处理能很好地提高污泥脱水能力（高达 76%）。微生物分析表明，每种污泥中的微生物群落都因废水类型、废水处理工艺和地区的不同而存在显著差异，但 Fe(II)-S2O82- 氧化法能够无差别地攻击和破坏污泥中的生物群落。基因分析进一步表明，在所有这些污泥样本中都检测到了相当数量的ARGs，而 Fe(II)-S2O82- 氧化法能有效去除 90% 以上的 ARGs。在此过程中产生的高活性自由基（如 SO4--、-OH）会对污泥微生物细胞和 DNA 稳定性造成严重破坏，同时释放出 EPS/细胞结合水。共现网络分析强调了种群分布与 ARGs 丰度之间的正相关性，而微生物群落的变化则与生活水平和经济发展水平的地区差异有关。尽管存在这些差异，但 Fe(II)-S2O82- 氧化法在去除 ARGs 和污泥脱水方面始终表现出色。不同微生物群落之间的关联具有明显的模块性，这也证实了它能够减少清除微生物的水平基因转移（HGT）。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135424001672
