綜述：真菌毒素、抗生素和微塑料在餐廚垃圾厭氧共消化中的賦存、影響及去除策略

張雨辰，武 冬，蘇應(yīng)龍，謝 冰,3

（1. 華東師范大學(xué)生態(tài)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院上海有機(jī)固廢生物轉(zhuǎn)化工程技術(shù)研究中心，上海 200241；2. 華東師范大學(xué)生態(tài)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院上海市城市化生態(tài)過程與生態(tài)恢復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200241；3.上海污染控制與生態(tài)安全研究院，上海 200092）

譯者：張雨辰；審查：謝 冰；單位：華東師范大學(xué)生態(tài)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院

1 研究亮點(diǎn)

* 綜述了真菌毒素、抗生素和微塑料（MPs）在生物固體中的賦存情況，并討論了其對(duì)厭氧消化（AD）過程的影響；

*作為共消化底物的污泥和糞便中抗生素殘留需要被檢測(cè)。

2 背景

AD 已廣泛應(yīng)用于有機(jī)廢棄物的減容、穩(wěn)定和資源化。餐廚垃圾中高鹽高油會(huì)對(duì)AD 過程造成抑制，因此統(tǒng)籌畜禽糞便、園林綠化廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物和市政污泥等有機(jī)固體廢棄物進(jìn)行共消化，不僅可以減緩抑制作用，還可以優(yōu)化底物配比，增加資源轉(zhuǎn)化率。然而，考慮到這些廢棄物在轉(zhuǎn)運(yùn)和處理處置中，微生物產(chǎn)生的真菌毒素、人類生產(chǎn)活動(dòng)排放的抗生素和MPs 等，對(duì)AD 過程可能產(chǎn)生抑制并在沼液沼渣中殘留，排放到環(huán)境后，最終進(jìn)入食物鏈。因此，有必要對(duì)這些新興污染物在環(huán)境中的賦存及影響進(jìn)行全面研究。

3 研究方法

整理統(tǒng)計(jì)調(diào)查類文獻(xiàn)報(bào)道的實(shí)際環(huán)境中的餐廚垃圾、污泥、畜禽糞便等有機(jī)固廢中真菌毒素、抗生素和MPs 的賦存濃度，結(jié)合這類污染物對(duì)AD 過程的影響，計(jì)算出最大甲烷產(chǎn)量的50% 抑制濃度IC50，得出污染物的風(fēng)險(xiǎn)熵（RQ），提出污染物的去除策略。

4 主要研究結(jié)果

無論是中溫、高溫、序批式還是連續(xù)式AD，所關(guān)注的11 種真菌毒素都只能在短期內(nèi)產(chǎn)生抑制作用，并會(huì)迅速降解。考慮到AD 工藝的停留時(shí)間一般大于30 d，AD 受真菌毒素污染底物的影響不顯著。AD是一種很有前途的處理和回收受真菌毒素污染的有機(jī)廢棄物的方法。畜禽糞便較剩余污泥有著較高的抗生素殘留濃度和更多的種類，特別是氧四環(huán)素（OTC）和諾氟沙星（NFC）應(yīng)該作為優(yōu)先識(shí)別的抗生素。剩余污泥中MPs 的個(gè)數(shù)中位數(shù)約為20 顆/g，在此量級(jí)情況下，微米及毫米級(jí)的PVC、PET、PES 起抑制作用，PE 無顯著影響，PA6 起促進(jìn)作用。

5 結(jié)論與展望

所統(tǒng)計(jì)的11 種真菌毒素對(duì)AD 有短期抑制作用，即使在高濃度水平也會(huì)很快降解。OTC 和NFC 等抗生素的RQ 最高，對(duì)AD 的抑制風(fēng)險(xiǎn)最大。MPs 可以延長(zhǎng)酸化和甲烷化過程，作用程度取決于其材料類型與尺寸。液相和固相中污染物的定量技術(shù)還有待開發(fā)，以方便后續(xù)研究污染物的抑制濃度閾值。當(dāng)多種污染物同時(shí)存在時(shí)，應(yīng)研究其混合效應(yīng)、物質(zhì)代謝和微生物影響機(jī)制。將AD 技術(shù)與新反應(yīng)器設(shè)計(jì)、新材料、生物強(qiáng)化和物理化學(xué)處理等技術(shù)相結(jié)合，有望成為處理受污染有機(jī)廢棄物的有效途徑。