[发明专利]一种利用木醋液对土壤中抗生素抗性基因的削减方法及应用

说明书

本发明提供一种利用木醋液对土壤中抗生素抗性基因污染的削减方法，涉及环境污染治理领域，本发明削减方法所用木醋液制备包括如下步骤：1)厌氧慢速热解法制备木醋原液WV；2)常压蒸馏法精制木醋原液，得到精馏组分分别为低温度段精馏组分F1，中间温度段精馏组分F2和高温度段精馏组分F3，能够降低根际和非根际土壤总抗生素抗性基因的绝对丰度，并且各精制组分具有明显选择性。

技术领域

本发明涉及环境污染治理领域，具体涉及一种利用木醋液对土壤中抗生素抗性基因的削减方法及应用。

背景技术

抗生素耐药性已经成为二十一世纪人类面临的最大公共卫生挑战之一。近年来，医疗、畜牧和水产养殖中ATs(Antibiotics，ATs)的滥用导致环境中抗生素抗性细菌(Antibiotic Resistance Bacterial，ARB)和抗生素抗性基因Antibiotic ResistanceGenes，ARGs)迅速增加，严重威胁人类健康和生态系统安全。欧洲委员会估计与抗生素耐药性感染相关的治理成本每年超过15亿欧元，而在美国，一项估计显示每年的成本高达550亿美元。ARB的产生导致大量的ARGs(存在于环境中。目前，已在多种水体、沉积物、大气和土壤等多种环境介质中检测出ARB和ARGs。土壤是ARGs的主要储存库之一。全球各地如美国、澳大利亚、墨西哥、中国等多个国家的土壤均有ARGs检出，含量为10^-7-10^-1copies/16S rRNAcopies。

ARGs具有“可复制或传播”的生物学特性，因此既可以通过遗传由亲代转移给子代，即垂直转移(Vertical gene transfer，VGT)，也可以通过基因水平转移(Horizontagene transfer，HGT)的方式在微生物种内和种间传播。VGT发生在同种微生物的亲代和子代之间，是自然界的正常现象，传播范围有限。而HGT可以使ARGs在种间传播，被认为是土壤中ARGs传播扩散的主要途径。

ARGs已经成为一类新型的环境污染物，现有技术对该类污染的控制策略不多。对施用到土壤中的粪肥或污泥主要进行好氧堆肥或者厌氧消化处理，以期从源头上减少ARGs。然而，对于已经进入土壤乃至积累多代的ARGs，只能通过添加土壤改良剂来进行削减。目前的土壤改良剂种类较少，且并不是所有的土壤改良剂都具有削减ARGs污染的正面效果。因此，针对日益严重的土壤ARGs污染的问题，亟需开发更多高效环保的土壤改良剂用于削减土壤ARGs污染。

木醋液是在生物质材料制备生物炭过程中产生的烟气经冷凝回流和再分离得到的有机混合物。该木醋液能够中和环境污染中的氨气、硫化氢等有害气体。然而，单纯冷却回收后得到的是粗木醋液，是棕黑色的液体。其含有大量焦油及有害物质，其能否直接用于农业污染处理，能否削减土壤中ARGs的污染并保证正面效果，是现有技术中所未涉及的。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术中土壤积蓄的抗生素抗性基因难于削减等问题，本发明的目的在于提供了一种采用木醋液对土壤中抗生素抗性基因污染的削减方法以及该方法在农业土壤抗性基因污染削减中的应用，采用木醋液为主要原料，通过精制改性；在使用后能够降低根际和非根际土壤总ARGs的绝对丰度，并且各精制组分具有明显选择性。

本发明提供一种采用木醋液对抗生素抗性基因污染的削减方法，所用木醋液制备包括如下步骤：

1)厌氧慢速热解法制备木醋原液：将植物原料干燥至恒重，采用热解炭化炉热解植物原料制备木醋液，热解温度350℃-550℃，热解时间3h-6h，热解过程中所产生的气体经过冷凝，得到棕黑色且有刺鼻性气味的液体，然后在黑暗中静置3-6个月，取中间液体过微孔滤膜，即得木醋原液WV；