[发明专利]一种可强化去除养殖废水中抗生素及抗性基因的人工湿地

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种强化去除养殖废水中抗生素及抗生素抗性基因的人工湿地系统。属于水污染控制领域。

背景技术

我国是畜禽养殖大国，随着经济的不断发展，畜禽养殖业也得到了迅猛发展，然而养殖废水（特别是养猪废水）的年排放量也在不断的增加。养猪废水中含有大量有机物、高浓度氮磷、残留的抗生素和病原体等，如不经处理便直接排放，将会造成当地水环境和农田的严重污染，存在很大的生态安全风险，而废水中的兽用抗生素成分更被认为是一种微妙的、潜在的、有累积影响的污染物。

兽用抗生素主要是指在畜禽养殖生产活动中用于抗菌、抗寄生虫、调节和促进生长等类型的抗生素药物。目前大量的抗生素类药物被应用于畜禽疾病的治疗和预防，并作为饲料添加剂促进动物生长。据不完全统计，在我国，用于动物生产的兽药抗生素年平均消费已达6000吨以上。然而研究发现抗生素在进入动物体内后并不能完全被内脏吸收利用，其体内累积量和消耗量很低，约有75%~90%的药物会以原药或其代谢产物的形式通过畜禽粪便和尿液排入环境中，而且排出体外后的抗生素代谢物仍然具有生物活性，能够在环境中进一步形成母体。据估计，一个万头猪场每年可向环境中排泄兽用抗生素约300~500kg。

与废水中COD和氮磷对水体污染的影响相比，抗生素的污染对人类健康和生态环境有着更加严重的潜在危害。抗生素具有很广的抗菌谱，会杀死环境中的某些种属和群类的微生物或抑制某些微生物的生长繁衍，从而破坏环境中固有的生态平衡，进而影响整个食物链。同时，在长期暴露于低剂量抗生素环境中，人类身体会产生过敏反应，严重时会引起中毒效应，部分药物还具有致癌、致畸、致突变或有激素类样的作用，严重干扰人类的各项生理功能。此外，大量抗生素存在于环境中还可诱导产生出具有耐性的抗性菌株，使得抗生素能杀死细菌的有效剂量在不断提高。研究还表明，养殖业中兽用抗生素的使用还会诱导抗生素抗性基因的产生。鉴于此，开发一种投资少，运行费用低、管理操作简单、可强化去除养殖废水中抗生素及抗生素抗性基因的废水处理系统已成为迫切需求。

人工湿地污水处理系统是20世纪70年代发展起来的一种污水处理技术，因具有处理效果好、建设和运行费用低、易于维护管理等优点而受到世界各国的普遍重视，成为近年来发展较快的一种污水处理新技术。人工湿地污水处理系统作为一种新型的污染水体生态修复技术，其诸多优点满足了对养猪废水处理的要求，故而在养猪废水的处理中有着很好的应用前景。

因此，随着国家节能减排法规的实施和污水生态处理研究的不断深入，针对目前养猪废水处理难度高的情况，研究和开发结构简单、建设和运行成本低、多功能、低耗高效、易操作管理、运行稳定的新型人工湿地系统，已成为养猪废水生态处理发展的必然途径。

发明内容

本发明专利的目的在于提供一种低成本、低能耗、占地面积小、结构简单、运行管理方便、脱氮除磷效率高、可强化去除养殖废水中抗生素及抗生素抗性基因的人工湿地系统。