抗生素在环境中大量累积，对人类健康和生态环境产生一定的威胁。电强化型人工湿地系统能形成原位电子通路，进而提高微生物的活性和丰度，在处理含抗生素废水方面已被证实具有较好的去除效果，具有较好的发展前景。

2023年5月15日，我院艾力江·努尔拉副教授课题组在环境科学与生态学1区期刊Journal of Environmental Management上发表题为“Removal of chloramphenicol and resistance gene changes in electric-integrated vertical flow constructed wetlands”的研究论文，论文第一作者为硕士研究生冯愉燃。

该研究通过搭建并运行内置导电性生物膜载体的E-VFCW系统，优化相关运行参数（电压和HRT），探究系统对氯霉素的去除性能，明晰植物、微生物和抗性基因的内在响应机制。本研究指出，电强化型人工湿地对氯霉素的去除性能较好，其中厌氧段贡献较大。植物的生理化学指标结果显示电刺激增加了抗氧化酶的活性，在一定程度上有利于植物的生长发育。此外，研究发现电刺激能使系统电极层中的抗性基因富集（除floR），能诱导植物吸收抗性基因从而减少湿地中的抗性基因含量。同时电刺激选择性地富集了降解氯霉素功能细菌。此外，本研究发现抗性基因的丰度与潜在宿主和移动遗传元素（intI1）的分布有关。总之，E-VFCW在处理抗生素废水方面性能优异，但会有抗性基因累积风险。

图1  (A) E-VFCW的示意图；(B) E-VFCW的真实照片；(C) E-VFCW的操作流程图；R1：未种植植物/加电，R2：种植植物/加电，R3：种植植物/不加电（1-玻璃转子气体流量计；2-直流电源；3-甘蔗；4-氧气泵；5-生物阳极；6-砾石；7-生物阴极；8-蠕动泵；9-模拟废水）

图2  运行期间的CAP去除性能（A），反应器在厌氧区（B）和好氧区（C）的CAP去除性能

该研究所构建的电强化型人工湿地在处理含抗生素废水方面具有较好的效果，明确了电刺激条件对系统中的植物、微生物和抗性基因的影响，为电强化型人工湿地的实际运用提供一定的技术支持和理论参考。

文章DOI：https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.118143