论文题目：The unintentional adverse effect of Fe³⁺ on trimethoprim adsorption at environmentally relevant concentration by extracellular polymeric substances

主要作者：马佑，方芳，谢文明等

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jece.2026.124261

污水处理厂是污染物进入环境的最后一道防线，其出水水质对于水生态环境具有重要影响。目前污水处理厂的设计初衷是去除COD、N、P等常规污染物，其对抗生素等新污染物的去除效果不稳定，部分抗生素的去除率极低，甚至是负值。吸附是污水处理厂中抗生素去除的主要途径，在这过程中活性污泥胞外聚合物（EPS）发挥了重要作用。在污水处理厂实际运行中，通常会投加三氯化铁（FeCl₃）来强化化学除磷、提高活性污泥的絮凝性能。然而这一常规操作对于污水中痕量抗生素吸附去除的影响依然不清楚，而这对于水生态环境保护、降低抗生素对环境的影响具有重要意义。

本研究以环境浓度（25.0 μg/L）甲氧苄啶（TMP）为典型目标污染物，通过批次实验和连续投加实验，解析Fe³⁺对EPS吸附TMP的影响。结果表明，当FeCl₃浓度由0升至30 mg/L时，EPS中蛋白质含量和蛋白质/多聚糖比例降低，相应的TMP平衡吸附容量也降低，说明活性污泥系统中投加FeCl₃不利于TMP的吸附去除。连续投加实验进一步显示，FeCl₃会与TMP竞争活性污泥上的吸附位点，使得污泥上的有效吸附位点数降低，从而导致TMP的吸附量急剧下降。分子模拟进一步表明，Fe³⁺会改变蛋白与TMP结合区域的局部静电环境，干扰TMP与典型蛋白分子（GLN65、THR75和HIS90）之间的氢键及极性作用，最终减弱EPS对TMP的结合亲和力，导致TMP的吸附量下降。该研究从宏观吸附性能和微观分子机制层面说明：FeCl₃在强化除磷、提高污泥絮凝性能的同时，会降低活性污泥对痕量抗生素的吸附去除能力。因此，实际污水厂在投加FeCl₃时除了需要考虑除磷、污泥絮凝性能之外，还需要考虑新污染物的去除效果。

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