光助漂浮型铜钼双金属氮化碳复合材料活化PMS去除水中抗生素抗性菌与抗性基因的性能及机理

作     者：陈曦 刘熠阳 周见卓 王官禄 王学江 CHEN Xi;LIU Yiyang;ZHOU Jianzhuo;WANG Guanlu;WANG Xuejiang

作者机构：同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究重点实验室上海200082 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2025年第45卷第1期

页      面：97-110页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(No.2021YFC3201302) 

主　　题：过硫酸盐活化 双金属催化剂 抗生素抗性基因 可见光 氮化碳 

摘      要：通过光还原法制备了一种漂浮型Cu^(0)和MoS_(2)双金属氮化碳复合材料Cu^(0)-MoS_(2)/C_(3)N_(4)-EG,构建了可见光助Cu^(0)-MoS_(2)/C_(3)N_(4)-EG活化PMS体系(Vis/Cu^(0)-MoS_(2)/C_(3)N_(4)-EG/PMS)用于去除水中抗生素抗性菌(ARB)和抗性基因(ARGs).灭菌实验结果表明,Vis/Cu^(0)-MoS_(2)/C_(3)N_(4)-EG/PMS体系在材料投加量为0.22 g·L^(-1),PMS浓度为1 g·L^(-1)时,仅需0.5 min即可灭活全部TC-ARB(初始浓度为5.4×10~7 CFU·mL^(-1)).灭菌过程能够破坏细胞膜的结构,进而导致DNA片段泄露并受到ROS的攻击,使得ARGs的水平转移频率降低;淬灭实验和ESR实验结果表明,起主要作用的活性物质是·OH、·SO_(4)^(-)和^(1)O_(2).Vis/Cu^(0)-MoS_(2)/C_(3)N_(4)-EG/PMS体系对实际污水处理厂二沉池出水消毒处理结果表明,该体系能够在2 min内完成高效消毒,并且大幅降低水中各类ARGs的绝对丰度.研究结果为TC-ARB及其ARGs污染的同步高效去除提供了技术支撑和理论依据.