CN110862137A - 一种硫化改性纳米零价铁的制备及在处理抗生素抗性基因中的应用 - Google Patents

Abstract

一种硫化改性纳米零价铁的制备及在处理抗生素抗性基因中的应用，属于纳米材料及污水处理领域。本发明使用亚硫酸钠作为脱氧剂，使用脱氧后的亚硫酸钠溶液配制硫酸亚铁、硼氢化钾及硫化钠，得到相应脱氧溶液；使用硫化钠作为硫化改性剂，将硫化钠溶液与硼氢化钾溶液按比例混合，逐滴滴加硫酸亚铁溶液，得到硫化改性的纳米零价铁，使用去离子水洗涤。对多批次的实际水厂二级出水中总细菌与14种抗生素抗性基因均有着高于99.9％的去除效果，且能有效的抑制总细菌及抗生素抗性基因的再生，大大削减了污水处理厂二级出水中基因型污染物对受纳水体的生态威胁。

Description

一种硫化改性纳米零价铁的制备及在处理抗生素抗性基因中 的应用

技术领域

本发明属于纳米材料及废水处理领域，涉及一种使用硫化剂进行纳米零价铁的改性合成方法及其在污水处理技术领域的应用，具体涉及一种利用硫化钠合成的硫化改性型的纳米级零价铁金属颗粒的方法及其在去除污水处理厂二级处理出水中总细菌与抗生素抗性基因和抑制总细菌与抗生素抗性基因再生能力的应用。

背景技术

抗生素抗性基因作为一种在环境中广泛被检出的基因型污染物质，已经被世界卫生组织列为二十一世纪对公共健康的最为严重的威胁。在人类使用抗生素的大环境下，细菌可以通过基因突变、转化、转导、接合等方式，在细胞内产生并在细菌间传播抗生素抗性基因，进行相应表达，保护自己免受抗生素的危害而存活于对应抗生素的负荷下。抗生素抗性基因具有遗传的特性，可以通过垂直基因转移的方式使细菌对抗生素的抗性一代代保持。且存在抗性的细菌与无抗性细菌之间可以通过水平基因转移的方式使无抗性的细菌获得抗性，进而削弱抗生素对细菌的杀灭能力，对人类健康、公共卫生安全造成巨大危害。近年来，大量研究发现多种抗生素抗性基因在污水处理厂二级出水中的高频率高丰度检出，存在对受纳水体环境中原生菌群抗性产生和传播的风险。因此，污水处理厂作为抗生素抗性基因的富集场所，需要在抗生素抗性基因被排出至受纳水体前对抗生素抗性基因进行削减。

现有的对水中抗生素抗性基因削减的策略包含：紫外、氯化、臭氧等常见消毒方法，芬顿反应、紫外/可见光光催化等高级氧化方法以及混凝沉淀等物理方法等。然而这些方法存在处理效果不好、处理后抗生素抗性基因大量再生、高剂量的化学药品导致投入成本较高、处理效果依赖较严格的条件才能实现(如，强酸环境pH＝2时，Fe/H₂O₂才能实现抗生素抗性基因3个数量级的去除)。因此需要开发新的手段进行二级出水中抗生素抗性基因的去除。

纳米零价铁作为一种环境友好型铁基材料，被广泛应用于地下水及土壤的修复。其具有高还原性、低环境影响、无消毒副产物、强吸附能力、合成简单、价格友好且应用方便等特点，利于污染物去除的应用。然而纳米零价铁易团聚、易被水、溶解氧等氧化，造成其对目标污染物反应活性的降低，因此目前国内外学者均在探索如何使用改性方法降低纳米零价铁的团聚性并保护零价铁中的有效活性位点。目前常用的改性方法分为以下几类：1)双金属改性，引入第二种贵金属，形成原电池结构，提高对目标污染物的去除效果，但此改性方法导致材料寿命降低，且贵金属价格高昂，难以大规模应用，另外镍钯等第二金属常作为催化剂起到加速反应的作用，因此引入的贵金属会残留在环境中，反而增加环境风险；2)负载改性，将纳米零价铁负载在生物炭、膨润土或蒙脱石等载体上，降低纳米零价铁的团聚，但并不能增强纳米零价铁的选择性，负载后的纳米零价铁依然会遇水发生有效位点的损失；3)硫化改性，目前多见使用连二亚硫酸盐或硫化钠对合成好的纳米零价铁进行改性，而连二亚硫酸盐遇水燃烧，安全性较差，且二次改性要求严格厌氧环境及较长平衡时间。本发明中在合成纳米零价铁过程中加入硫化钠作为硫化改性剂，并使用无水亚硫酸钠对体系进行脱氧处理，提高合成过程中的安全性，无需后续较长的硫化平衡时间，简化硫化过程。硫化改性可在纳米零价铁表面形成含铁、氧、硫的化合物表层，降低其与水的反应活性，从而提高其对污染物的电子传递能力。作为一种纳米粒子，铁与硫均是环境中常见元素，硫的负载量极低，不会额外引入污染元素，另外硫化钠及亚硫酸钠价格低廉，使用硫化改性成本较低。因此硫化改性纳米零价铁具有光明的应用前景。

目前，尚未有人使用硫化改性纳米零价铁对污水处理厂二级出水中总细菌与抗生素抗性基因进行去除及其再生抑制，本发明提供一种硫化改性纳米零价铁颗粒的制备方法以及该颗粒在污水处理厂二级出水中基因型污染物去除及抑制再生的应用。提供一种使用纳米还原技术对总细菌及抗生素抗性基因去除的新思路，为削减抗生素抗性基因的环境风险提供行之有效的方法。

发明内容

本发明旨在提供一种合成便捷、成本低廉的硫化改性纳米零价铁颗粒的制备方法及硫化改性纳米零价铁颗粒在污水处理厂二级出水中总细菌及抗生素抗性基因处理中的应用方法。

本发明所采取的技术方案如下：

一种硫化改性纳米零价铁颗粒的制备方法，具体步骤如下：

步骤1：向去离子水中加入无水亚硫酸钠脱除水中的溶解氧；

步骤2：使用脱除氧的亚硫酸钠溶液分别配制硫酸亚铁、硼氢化钾及硫化钠溶液，得到无溶解氧的硫酸亚铁溶液、硼氢化钾溶液及硫化钠溶液；

步骤3：将配制好的硫化钠溶液与硼氢化钾溶液混合得到混合溶液；

步骤4：室温下，将硫酸亚铁溶液逐滴加入步骤3的混合溶液中反应，得到硫化改性纳米零价铁颗粒悬浮液；

步骤5：利用磁铁分离制备得到的硫化纳米零价铁颗粒，用去离子水清洗，用亚硫酸钠脱氧后的亚硫酸钠溶液保存。

作为优选，步骤1中加入亚硫酸钠进行脱氧，使亚硫酸钠浓度为6～8mmol/L。

作为优选，步骤2所述硫酸亚铁盐溶液浓度为0.05～0.20mol/L；步骤2所述硼氢化钾溶液浓度为0.10～0.60mol/L；

作为优选，步骤3混合溶液中硫化钠与硼氢化钾的体积比0～0.011：1，且不为0；

作为优选，步骤4逐滴加入硫酸亚铁溶液的同时进行振荡操作，加完后轻微摇晃放置，直至无气泡逸出。硫酸亚铁与硼氢化钾的摩尔比为1：2～3。

作为优选，步骤5硫化改性纳米零价铁颗粒经去离子水清洗3次后，保存剂为5～10mmol/L的亚硫酸钠溶液。

本发明硫化改性纳米零价铁颗粒粒径在50～450nm。

本发明所述的硫化改性纳米零价铁颗粒用于去除污水处理厂二级处理出水中的总细菌及抗生素抗性基因，并抑制总细菌及抗生素抗性基因的再生能力。室温下，将用去离子水清洗过的硫化改性纳米零价铁颗粒加入实际污水处理厂二级出水中，进行搅拌，即可实现硫化改性纳米零价铁对实际二级出水中总细菌与抗生素抗性基因的去除及再生抑制。硫化改性纳米零价铁颗粒投加量为0.50～1.00g/L，初始二级出水pH为5～10。

本发明有益效果在于：

(1)本发明使用无水亚硫酸钠作为脱氧剂，在合成过程中避免硫化改性纳米零价铁的氧化，有效保存硫化改性纳米零价铁的还原位点；

(2)该方法使用硫化钠进行纳米零价铁的硫化改性，该改性操作简单、硫负载量低，成本低廉，便于规模化生产；

(3)本方法能够实现120min内对实际污水处理厂二级出水中总细菌及抗生素抗性基因高于99.9％的去除效果，且方法简单、处理迅速、易于操作管理，为有效削减抗生素抗性基因的环境风险提供技术保障。

附图说明

图1为本发明制备的硫化改性纳米零价铁颗粒的扫描电镜及能谱图。

图2为本发明实施例1制备的不同硫铁比的硫化改性纳米零价铁颗粒对实际水厂二级出水中总细菌的去除效果图。

图3为本发明实施例2制备的硫化改性纳米零价铁颗粒对实际水厂二级出水中抗生素抗性基因的去除效果图。

图4为本发明实施例3制备的不同投加量的硫化改性纳米零价铁颗粒对实际水厂二级出水中总细菌与抗生素抗性基因的去除效果图。

图5为本发明实施例4制备的硫化改性零价纳米铁颗粒对不同初始pH条件的实际水厂中总细菌与抗生素抗性基因的去除效果图。

具体实施方式

以下为本发明在具体实施例中的应用，对本发明作进一步的解释说明。

实施例1

一种硫化改性的纳米零价铁颗粒，其制备方法包括以下步骤：

(1)配制6.25mmol/L的无水亚硫酸钠脱氧溶液，用溶解氧测定仪测定溶解氧值低于0.10mg/L后，将该脱氧溶液用于硫酸亚铁、硼氢化钾及硫化钠溶液的配制，以备硫化改性纳米零价铁颗粒的合成。配制硫酸亚铁溶液浓度为0.06mol/L，硼氢化钾溶液浓度为0.15mol/L，硫化钠母液浓度为1mol/L。分别将39.963、39.925、39.850和39.700mL配制的硼氢化钾溶液与配制的硫化钠溶液进行混合，分别得到总体积为40mL的混合溶液。将30mL配制的硫酸亚铁溶液分别逐滴加入上述混合溶液中，边加边快速振荡。体系中大量气体逸出并形成黑色细小固体颗粒，黑色固体即为硫铁比分别为0.0208、0.0417、0.0833和0.1667的硫化改性的纳米零价铁颗粒，理论质量为0.1008g。轻微摇晃后放置至体系不再有气泡产生，使用磁铁磁分离硫化改性的纳米零价铁颗粒并使用去离子水洗涤三次，保存在8mmol/L的无水亚硫酸钠脱氧溶液中。

对本实施例制备的硫铁比为0.0833的硫化改性纳米零价铁颗粒进行扫描电镜及能谱分析，由图1所示。图1a和图1b分别为未改性的纳米零价铁颗粒的形貌图及能谱，图1c和图1d为本实例中的硫化改性的纳米零价铁颗粒的形貌图与能谱。由图1a所示，未改性的纳米零价铁颗粒成明显链状团聚状态，粒径范围为80～345nm，表面铁：氧：硫的质量分数为68.10:8.79:2.04；改性后的硫化纳米零价铁颗粒主要有三种形态，球状大颗粒、球状小颗粒与不规则小颗粒，球状大颗粒与大颗粒较为分散，球状小颗粒及不规则小颗粒聚集在大颗粒周围，粒径范围在60～427nm，表面铁：氧：硫的质量分数为73.35:6.88:3.46，可见改性后形貌变化显著，且表面呈现出相对比例更高的铁元素与更低的氧元素。对硫化改性纳米零价铁中三种形态进行能谱点扫，发现不规则小颗粒被硫化的程度最高。并对本实施例中硫化改性的纳米零价铁进行比表面积的测定，未改性的纳米零价铁比表面积为8.4484m²/g，硫化改性的纳米零价铁比表面积为12.7855m²/g，可见硫化改性会增大比表面积，从而更利于污染物的吸附去除。

分别取制备所得的硫化改性纳米零价铁颗粒放入100mL新鲜实际污水处理厂二级出水中，使得硫化改性纳米铁颗粒投加量为1g/L，于室温下使用转速为150rpm的磁力搅拌，搅拌120min后停止反应，静置磁选后过滤分离，实现硫化改性纳米零价铁颗粒对实际水厂二级出水中总细菌与抗生素抗性基因的去除及再生抑制。将处理后的水样在室温条件下放置48h，用于评估硫化改性纳米零价铁对水样中总细菌与抗生素抗性基因的再生抑制效果。

不同硫铁比的硫化改性纳米零价铁对实际水厂二级出水中的总细菌的去除效果如图2。经过120min的反应，二级出水中的总细菌可由1.29×10⁹copies/mL下降至10⁵copies/mL，硫铁比从小到大对应的总细菌去除率分别为99.98、99.98、99.94与99.97％。且在反应开始60min后硫化改性纳米零价铁对总细菌的去除率即可分别达到99.99、99.98、99.91和99.96％。本发明中公开的制备硫化改性的纳米零价铁可以在较短时间内实现高于99.9％的总细菌去除率。并使用不同硫铁比的硫化改性纳米零价铁进行总细菌以及抗生素抗性基因的再生抑制，结果表明未处理的水样、经硫化改性纳米零价铁处理后水样放置48h后与放置前二级出水水样相比，总细菌为放置前原水的9.53、4.72、1.31和10.71和274.35％。即经硫化改性纳米零价铁处理后，总细菌的再生能力得到了很好的抑制。

对于抗生素抗性基因，原污水中含10种抗生素抗性基因(aac(6')-Ib、ermB、strB、blaCTX-M、mefA、blaSHV、mexF、tetM、tetA和fabK)，未处理放置48h后抗生素抗性基因种类增长为13种(aac(6')-Ib、strB、blaCTX-M、mexF、aadA、blaTEM、sul1、sul2、intI1、tetG、floR、tetX和ereA)，而其他由硫化改性纳米零价铁(硫铁比为0.0208、0.0417、0.0833和0.1667)处理过的水样再生48h后抗生素抗性基因种类均低于未处理水样的再生样品，分别为7(aac(6')-Ib、ermA、ermB、blaCTX-M、mefA、tetA和tnpA)、2(blaSHV和ereA)、5(tetM、tetA、fabK、acrA和floR)和4种(tetX、catA1、mexD和qnrA)。值得注意的是，所有硫化改性纳米零价铁处理过的水样中，均没有intI1基因的再生，而该基因为促进抗生素抗性基因的传播的抗生素抗性基因水平转移机制的重要基因。即硫化改性纳米零价铁可以有效的削弱抗生素抗性基因的水平转移，有效降低抗生素抗性基因水平转移传播的风险。其中硫铁比为0.0833的硫化改性纳米零价铁为去除速率最快、终点稳定且有很好的再生抑制效果的硫铁比条件，在后续实验中均选择硫铁比为0.0833进行后续实施例。

实施例2

一种硫化改性的纳米零价铁颗粒，其制备方法如下：

配制6.25mmol/L的无水亚硫酸钠脱氧溶液，用溶解氧测定仪测定溶解氧值低于0.10mg/L后，使用该脱氧溶液配制硫酸亚铁、硼氢化钾及硫化钠溶液，用于硫化改性的纳米零价铁的合成。硫酸亚铁溶液浓度为0.06mol/L，硼氢化钾溶液浓度为0.15mol/L，脱氧的硫化钠母液浓度为1mol/L。将0.15mL浓度为1mol/L的硫化钠溶液与39.85mL硼氢化钾溶液进行混合，得到总体积为40mL的混合溶液。将30mL配制的硫酸亚铁溶液逐滴加入上述混合溶液中，边加边快速振荡，形成黑色细小固体颗粒，同时产生大量气泡，黑色固体即为硫铁比为0.0833的硫化改性纳米零价铁颗粒，理论质量为0.1008g。轻微摇晃并放置至体系不再有气体逸出，磁选硫化改性纳米零价铁颗粒并使用去离子水清洗三次，保存在8mmol/L的无水亚硫酸钠脱氧溶液中。

室温下，将实施例2制备的硫化改性的纳米零价铁用于100mL实际水厂二级出水中的抗生素抗性基因去除，硫化改性的纳米零价铁投加量为1g/L，将硫化改性纳米零价铁加入实际水厂二级出水后，150rpm转速下进行磁力搅拌，静置磁选后过滤分离，实现硫化改性零价纳米铁对实际水厂二级出水中抗生素抗性基因的去除。

硫铁比为0.0833的硫化改性纳米零价铁对实际水厂二级出水中抗生素抗性基因的去除效果如图3所示，原水中检测出7种抗生素抗性基因，分别为aac(6')-Ib、ermB、strB、blaCTX-M、mefA、blaSHV和mexF，其初始丰度分别为4.85×10⁸、7.53×10⁸、7.78×10⁸、5.52×10⁸、6.82×10⁸、2.89×10⁸、1.49×10⁵copies/mL。经硫化改性纳米零价铁处理后，抗生素抗性基因丰度均有一定程度的下降，去除量随抗生素抗性基因的种类不同波动，降至5.01×10⁵、2.00×10⁵、2.05×10⁵、7.59×10³、5.07×10⁴、1.06×10⁴、1.01×10⁴copies/mL，去除率分别为99.90、99.97、99.97、99.97、99.99、99.99、93.23％。去除量低的基因原水中初始丰度较低，仅为1.49×10⁵copies/mL，而其他抗生素抗性基因去除率均高于99.9％，即硫化改性纳米零价铁可有效去除实际水厂二级出水中的抗生素抗性基因。

实施例3

配制无水亚硫酸钠脱氧溶液使之浓度为6.25mmol/L，溶解氧测定仪测定溶解氧值低于0.10mg/L后，使用该脱氧溶液进行硫酸亚铁、硼氢化钾及硫化钠溶液的配制。硫酸亚铁溶液浓度为0.06mol/L，硼氢化钾溶液浓度为0.15mol/L，脱氧的硫化钠母液浓度为1mol/L。分别将39.963、39.925、39.850、39.700mL硼氢化钾溶液与硫化钠溶液进行混合，得到总体积为40mL的混合溶液。分别将7.5、15、30和60mL配制的硫酸亚铁溶液逐滴加入上述混合溶液中，边加边快速振荡，并形成黑色细小固体颗粒，同时产生大量气泡，黑色固体即为硫铁比为0.0833的硫化改性纳米零价铁颗粒，理论质量分别为0.252、0.504、0.1008、0.2016g。轻微摇晃至体系不再有气体逸出，磁选硫化改性的纳米零价铁颗粒并使用去离子水清洗三次，保存在8mmol/L的无水亚硫酸钠脱氧溶液中。

室温下，分别将实施例3制备的硫化改性的纳米零价铁加入100mL实际水厂二级出水中，使得硫化改性的纳米零价铁投加量为0.25、0.5、1和2g/L，将硫化改性纳米零价铁加入实际水厂二级出水后，150rpm转速下进行磁力搅拌，静置磁选后过滤分离，实现硫化改性零价纳米铁对实际水厂二级出水中总细菌与抗生素抗性基因的去除。

硫铁比为0.0833的硫化改性纳米零价铁对实际水厂二级出水中抗生素抗性基因的去除效果如图4所示，原水中检测出6种抗生素抗性基因，初始抗生素抗性基因丰度范围在10⁶～10⁹copies/mL，分别为acrA、catA1、qnrA、sul1、tetA和tetM，初始丰度分别为2.15×10⁶、3.10×10⁸、2.87×10⁸、4.28×10⁸、7.61×10⁸和6.82×10⁸copies/mL。经过硫化改性纳米零价铁处理后，总细菌与抗生素抗性基因丰度均有一定程度的下降，去除量随抗生素抗性基因的种类不同波动，经0.25g/L的硫化改性纳米零价铁处理后抗生素抗性基因丰度分别下降至2.00×10³、3.98×10⁴、6.31×10⁴、7.94×10⁴、3.16×10⁴和1.26×10⁵copies/mL。即使剂量很低，硫化改性纳米零价铁仍能在120min后去除高于99.9％的抗生素抗性基因。同样，在高剂量条件下，硫化改性纳米零价铁对抗生素抗性基因的去除能力保持在99.9％以上。对于总细菌，去除率随剂量增大而升高，剂量高于1g/L时对总细菌与抗生素抗性基因均有着高于99％的去除率且用量较2g/L时更具有经济性，即1g/L的硫化改性纳米零价铁即可有效去除实际水厂二级出水中的总细菌与抗生素抗性基因，鉴于成本，选择1g/L的投加量进行后续实施例。

实施例4

配制6.25mmol/L的无水亚硫酸钠脱氧溶液，用溶解氧测定仪测定溶液溶解氧值低于0.10mg/L后，使用该脱氧溶液配制硫酸亚铁、硼氢化钾及硫化钠溶液，用于硫化改性的纳米零价铁的合成。硫酸亚铁溶液浓度为0.06mol/L，硼氢化钾溶液浓度为0.15mol/L，脱氧的硫化钠母液浓度为1mol/L。将0.15mL浓度为1mol/L的硫化钠溶液与39.85mL硼氢化钾溶液进行混合，得到总体积为40mL的混合溶液。将30mL配制的硫酸亚铁溶液逐滴加入上述混合溶液中，边加边快速振荡，并形成黑色细小固体颗粒，同时产生大量气泡，黑色固体即为硫铁比为0.0833的硫化改性纳米零价铁颗粒，理论质量分别为0.1008g。轻微摇晃至体系不再有气体逸出，磁选硫化改性的纳米零价铁颗粒并使用去离子水清洗三次，保存在8mmol/L的无水亚硫酸钠脱氧溶液中。

室温下，分别将实施例4制备的硫化改性的纳米零价铁加入100mL初始pH分别为5.12、7.24和9.14的实际水厂二级出水中，硫化改性的纳米零价铁投加量为1g/L，将硫化改性纳米零价铁加入实际水厂二级出水后，150rpm转速下进行磁力搅拌，静置磁选后过滤分离，实现硫化改性零价纳米铁对实际水厂二级出水中总细菌与抗生素抗性基因的去除。

投加量为1g/L的硫铁比为0.0833的硫化改性纳米零价铁对不同初始pH的实际水厂二级出水中抗生素抗性基因的去除效果如图5所示，原水中检测出7种抗生素抗性基因，分别为acrA、catA1、fabK、qnrA、sul1、tetA和tetM，其初始丰度为2.15×10⁶、3.10×10⁸、4.58×10⁸、2.87×10⁸、4.28×10⁸、7.61×10⁸和6.82×10⁸copies/mL。经过硫化改性纳米零价铁处理后，总细菌与抗生素抗性基因丰度均有一定程度的下降，去除量随抗生素抗性基因的种类不同波动，对于不同初始pH二级出水中，经硫化改性纳米零价铁处理120min后分别下降至1.66～1.78×10³、6.61～7.24×10⁴、4.47～5.01×10⁴、8.51～9.12×10⁴、5.25～6.31×10⁴、1.07～1.35×10⁵和4.07～5.01×10⁴，即在不同初始pH条件下，硫化改性纳米零价铁仍能保持对抗生素抗性基因很好的去除性能，去除率均在99.9％以上。对于总细菌，处理5min时效果较弱，而处理120min后，不同初始pH水样中总细菌去除率均高于99％，即初始pH条件对硫化改性纳米零价铁对实际水厂二级出水中抗生素抗性基因的去除效果影响不大，即硫化改性纳米零价铁适用于pH范围为5～10之间二级出水中总细菌与抗生素抗性基因的去除。

Claims (10)

1.一种硫化改性纳米零价铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：向去离子水中加入无水亚硫酸钠脱除水中的溶解氧；

步骤2：使用脱除氧的亚硫酸钠溶液分别配制硫酸亚铁、硼氢化钾及硫化钠溶液，得到无溶解氧的硫酸亚铁溶液、硼氢化钾溶液及硫化钠溶液；

步骤3：将配制好的硫化钠溶液与硼氢化钾溶液混合得到混合溶液；

步骤4：室温下，将硫酸亚铁溶液逐滴加入步骤3的混合溶液中反应，得到硫化改性纳米零价铁颗粒悬浮液；

步骤5：利用磁铁分离制备得到的硫化纳米零价铁颗粒，用去离子水清洗，用亚硫酸钠脱氧后的亚硫酸钠溶液保存。

2.按照权利要求1所述的一种硫化改性纳米零价铁的制备方法，其特征在于，步骤1中加入亚硫酸钠进行脱氧，使亚硫酸钠浓度为6～8mmol/L。

3.按照权利要求1所述的一种硫化改性纳米零价铁的制备方法，其特征在于，步骤2所述硫酸亚铁盐溶液浓度为0.05～0.20mol/L；步骤2所述硼氢化钾溶液浓度为0.10～0.60mol/L。

4.按照权利要求1所述的一种硫化改性纳米零价铁的制备方法，其特征在于，步骤3混合溶液中硫化钠与硼氢化钾的体积比0～0.011：1，且不为0。

5.按照权利要求1所述的一种硫化改性纳米零价铁的制备方法，其特征在于，步骤4逐滴加入硫酸亚铁溶液的同时进行振荡操作，加完后轻微摇晃放置，直至无气泡逸出；硫酸亚铁与硼氢化钾的摩尔比为1：2～3。

6.按照权利要求1所述的一种硫化改性纳米零价铁的制备方法，其特征在于，步骤5硫化改性纳米零价铁颗粒经去离子水清洗3次后，保存剂为5～10mmol/L的亚硫酸钠溶液。

7.按照权利要求1-6任一项所述的方法制备所得的硫化改性纳米零价铁。

8.按照权利要求1-6任一项所述的方法制备所得的硫化改性纳米零价铁，其特征在于，硫化改性纳米零价铁粒径在50～450nm。

9.根据权利要求7或8所述的硫化改性纳米零价铁的应用，用于去除污水处理厂二级处理出水中的总细菌及抗生素抗性基因，并抑制总细菌及抗生素抗性基因的再生能力。

10.根据权利要求9的应用，硫化改性纳米零价铁的硫铁比为0～0.2，硫化改性纳米零价铁的投加浓度为0.25～2.00g/L，二级出水初始pH为5～10。

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