[发明专利]一种纳米材料去除底泥中抗生素抗性基因的方法

说明书

本发明属于环境保护的污泥处理技术领域，具体为一种纳米材料去除底泥中抗生素抗性基因的方法。该方法中，直接将金属纳米材料与底泥直接混合，用于去除底泥中抗生素抗性基因。其中所述的金属纳米材料为纳米零价铁和纳米氧化锌中的任意一种或两种的混合物。纳米材料可以促进抗性基因的残留。在添加四环素的情况下，纳米材料能降低抗生素对抗性基因的诱导作用。

技术领域

本发明属于环境保护的污泥处理技术领域，具体为一种纳米材料去除底泥 中抗生素抗性基因的方法。

背景技术

抗生素的滥用导致了抗生素污染，并且会诱导抗生素抗性基因(ARGs)的 产生，同时，存在于环境中的ARGs可通过垂直基因转移和水平基因转移等方 式进行传播扩散。

目前，由于长期抗生素滥用。抗生素能够在饮用水源地中被检测出。同时， 底泥中抗生素浓度较高，并诱导ARGs的产生，若不及时进行干涉处理，可能 导致“超级细菌”的出现，对人类健康造成威胁，所以对于环境中抗生素抗性 基因的去除需要尤为迫切。

虽然现有技术中已经有人研发去除抗生素抗性基因的方法，比如CN 106698652中记载了去除无水中抗生素抗性基因的方法，但是其采用的膜生物 反应器进行处理，因此其处理成本高，处理流程长，工艺复杂，处理难度大等 弊端。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种纳米材料去除底泥中抗生素抗性 基因的方法。本方法简单易行，成本低廉，对于环境污染治理具有积极效果。

为了实现以上发明目的，本发明的具体技术方案为：

一种金属纳米材料的应用，是指将金属纳米材料与底泥直接混合，用于去 除底泥中抗生素抗性基因以及抑制水环境中抗生素对抗性基因的诱导作用。

作为本申请中一种较好的实施方式，所述的金属纳米材料为纳米零价铁(nZVI，50nm)和纳米氧化锌(nZnO，20nm)中的任意一种或两种的混合物。 纳米零价铁nZVI优选nZVI-1；纳米氧化锌nZnO优选nZnO-1。

作为本申请中一种较好的实施方式，所述的四环素类抗性基因为tetA、 tetC、tetM、tetO、tetQ、tetW和tetX中的任意一种或几种；金属纳米材料 还可对水平转移贡献率最高的一类整合子(intI1)有去除的作用。

作为本申请中一种较好的实施方式，金属纳米材料在底泥中的浓度设置为 0-35mmol kg^-1。

一种利用纳米材料去除底泥中抗生素抗性基因的方法，包括以下步骤：将 金属纳米材料与底泥混合均匀，混合后进行室温培养0-28天(本申请中分别 选取了1d、4d、7d、14d、28d)；其中金属纳米材料在底泥中的浓度设置为0-35 mmol kg^-1(本申请中分别设置了350×10^-5mmol/kg、10^-4mmol/kg、10^-3mmol/kg、 10^-2mmol/kg和10^-1mmol/kg)。其中，nZVI为0-19600mg kg^-1；nZnO为0-28484 mg kg^-1。

作为本申请中一种较好的实施方式，向装有金属纳米材料与底泥混合物 的装置中，采用四环素溶液进行密封。

作为本申请中一种较好的实施方式，四环素溶液的浓度为0-10mg/L，优 选10mg/L。

作为本申请中一种较好的实施方式，纳米材料可以促进抗性基因的残留； 其中nZVI-1对抗生素诱导抗性基因产生的效果最好。

作为本申请中一种较好的实施方式，纳米材料的添加对抗性基因的抑制率(tetO)可以高达98.6％。