養(yǎng)殖業(yè)來源的污染物加劇了農(nóng)田土壤中重金屬、抗生素及其抗性基因的積累，形成了養(yǎng)殖場地復(fù)合污染土壤，威脅生態(tài)環(huán)境安全。針對寒冷區(qū)養(yǎng)殖場地復(fù)合污染土壤，目前亟待開發(fā)可兼具穩(wěn)定重金屬且去除抗生素的修復(fù)技術(shù)，建立新型高效耐低溫土壤修復(fù)材料，闡釋復(fù)合污染土壤的修復(fù)機(jī)制，厘清土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和抗性基因?qū)π迯?fù)過程的響應(yīng)。?
鑒于此，中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所“環(huán)境生態(tài)工程創(chuàng)新組群”以遼寧省典型畜禽養(yǎng)殖場地污染土壤為研究對象，分析了畜禽養(yǎng)殖場地重金屬、抗生素及抗性基因的遷移機(jī)制，評估了畜禽養(yǎng)殖污染導(dǎo)致的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，建立了一種新型草螺菌-菌糠生物炭土壤修復(fù)材料，實(shí)現(xiàn)了低溫條件下畜禽養(yǎng)殖場地重金屬-抗生素復(fù)合污染土壤高效修復(fù)。利用高通量測序和基因芯片等技術(shù)，闡明了草螺菌與土著微生物對土壤重金屬、抗生素及其誘導(dǎo)的抗性基因的削減機(jī)制，明晰了環(huán)境因子與微生物群落在土壤修復(fù)過程中的相互關(guān)系，加深了對生物炭基微生物材料修復(fù)重金屬-抗生素復(fù)合污染土壤作用機(jī)制的理解。上述材料已被應(yīng)用于遼寧省鞍山市岫巖縣及海城市禽養(yǎng)殖場地污染土壤修復(fù)示范工作中。?
基于開發(fā)的菌劑及復(fù)合材料，獲得了2項(xiàng)發(fā)明專利（2023）授權(quán)，為復(fù)合污染農(nóng)田土壤修復(fù)提供有力技術(shù)支撐。鞏宗強(qiáng)研究員為第一發(fā)明人，特別研究助理張曉蓉博士為第二發(fā)明人。?
菌糠生物炭-草螺菌復(fù)合材料對重金屬-抗生素復(fù)合污染土壤修復(fù)的微生物學(xué)作用機(jī)制
授權(quán)專利
上述研究成果分別以“Environmental risks caused by livestock and poultry farms to the soils: Comparison of swine, chicken, and cattle farms”、“Joint effects of bacterium and biochar in remediation of antibiotic-heavy metal contaminated soil and responses of resistance gene and microbial community”和“Response characteristics and functional predictions of soil microorganisms to heavy metals, antibiotics, and their resistance genes originating from different animal farms amended with?Herbaspirillum huttiense”為題發(fā)表在Journal of Environmental Management（2022）、Chemosphere（2022）和Environmental Research（2024）雜志上。張曉蓉為文章第一作者，鞏宗強(qiáng)為通訊作者，系列研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題資助。?
論文鏈接如下:?
https://doi.org/10.1016/j.envres.2024.118143?
https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.115320?
https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134333?
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