氮(N)和碳(C)的生物地球化學(xué)過程，如反硝化和有機物分解，是決定水生環(huán)境生態(tài)功能的關(guān)鍵過程。人類和獸類的醫(yī)療對抗生素的過度使用，已經(jīng)導(dǎo)致抗生素作為一種新興污染物而出現(xiàn)在全球的湖泊、河流和其他水體中。然而，抗生素殘留物對N和C循環(huán)過程和相關(guān)微生物群落的影響還不清楚。

　　中國科學(xué)院水生植物與流域生態(tài)重點實驗室科研人員設(shè)計了一個沉積物培養(yǎng)實驗，研究了在添加或不添加生物炭的條件下，四環(huán)素對硝化過程、反硝化過程以及CO₂和CH₄排放的影響。研究結(jié)果表明，沉積物可以吸收大量的四環(huán)素，但沉積物中殘留的四環(huán)素隨著時間的推移而大大減少。四環(huán)素處理對沉積物潛在硝化率、潛在反硝化率以及CO₂和CH₄的排放沒有明顯影響。在微生物群落方面，發(fā)現(xiàn)四環(huán)素處理大大降低了N_-和C_-循環(huán)基因的豐度，但增加了一些抗性基因的豐度。從本研究可以看出，非治療濃度的四環(huán)素并不能降低沉積物N、C循環(huán)速率，但會降低微生物的豐度，增加抗生素耐藥基因在環(huán)境中傳播的風(fēng)險。此外。四環(huán)素+生物炭處理顯著提高了潛在的反硝化率，但也增加了沉積物中CO₂和CH₄的排放量。因此，雖然生物炭在廢水處理和土壤修復(fù)中得到了廣泛的應(yīng)用，并在改善抗生素的毒理作用方面顯示出巨大的潛力，但應(yīng)考慮其負(fù)面影響，并對其進行系統(tǒng)的評估。

　　該研究以“Effects of tetracycline on nitrogen and carbon cycling rates and microbial abundance in sediments with and without biochar amendment”為題，發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Chemosphere。論文連接：https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.129509

圖. 潛在硝化速率、潛在反硝化速率、CO2和CH4排放速率的響應(yīng)