过氧乙酸高级氧化技术：揭示抗生素抗性基因扩散风险与生物毒性调控新策略

本文揭示了过氧乙酸(PAA)在废水高级处理中的双刃剑效应：虽能高效灭菌，却会诱发环境生物毒性/基因毒性，导致胞外抗生素抗性基因(eARGs)释放增加1.5-2倍；而PAA高级氧化工艺(PAA-AOP)通过产生活性氧(R-O•, O2•-, 1O2)可同步实现抗生素降解、ARGs削减（2-4个数量级）和水平基因转移抑制（约10倍），为水生态安全提供创新解决方案。

　　

Highlight
本研究首次系统揭示了过氧乙酸(PAA)基废水处理技术中潜藏的生物学风险：在高效灭菌的同时，会引发环境生物毒性和基因毒性，导致胞外抗生素抗性基因(eARGs)释放量激增1.5-2倍，并使水平基因转移频率翻倍。

INTRODUCTION
近年来，人类活动导致的水资源过度消耗和污染物累积对水生态环境构成重大威胁。抗生素的滥用加速了抗生素耐药菌(ARB)和抗生素抗性基因(ARGs)的扩散，成为加剧水环境生态风险的核心问题。

Materials and Chemicals
实验所用化学品、材料制备与表征详见补充材料Texts S1-S4。

Antibiotic Removal
针对磺胺甲恶唑(SMX)及其降解中间产物可能产生的生物毒性，我们研究了PAA-AOP运行过程中的毒性变化。结果显示：单纯PAA对SMX的去除效果微弱，而紫外辐射和LDHs-PAA体系通过产生R-O•、O₂•^-和¹O₂等活性组分展现出强效降解能力。

Conclusion
研究表明，单一PAA处理虽能有效灭菌，但无法去除残留抗生素和降低生物毒性，反而通过提高细菌对环境压力的敏感性促进了ARGs扩散。而PAA-AOP技术通过多重机制显著抑制了ARGs的接合转移和转化频率。