磺胺抗生素对油菜的氧化胁迫效应及其联合作用

为了探究磺胺抗生素的毒性效应,研究了磺胺噻唑(ST)、磺胺甲恶唑(SMZ)单一及联合暴露对油菜体内叶绿素(CHL)以及抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD))活性的影响。结果显示:染毒1个月及2个月后,油菜叶片中CHL的含量均被两种抗生素的单一及联合处理显著(P0.05)抑制,并且随着暴露时间的延长,各处理组CHL的含量显著下降;染毒1个月后,各处理组油菜叶片的SOD活性均被显著诱导。而染毒2个月后,各处理组SOD活性均降低;染毒1个月及2个月后,油菜叶片的POD活性均被显著诱导,并且随着暴露时间的延长,磺胺抗生素对POD活性的诱导作用大大增强。ST-SMZ联合处理并未增加对油菜的毒性效应,SMZ、ST-SMZ联合处理组对CHL的毒性效应相当。对SOD、POD活性而言,SMZ的毒性作用均为最强,ST与ST-SMZ联合处理组的毒性效应相当。     

磺胺类抗生素的活性炭吸附过程研究

采用煤质活性炭对3种磺胺类抗生素(浓度在1～2 mg/L之间)的吸附处理过程做了深入研究。结果表明,3种磺胺类抗生素在2～3 h之内可以达到吸附平衡;准一级动力学对其吸附动力学的模拟结果良好,且SMZ、SM1和SM2的一级吸附动力学常数k1分别为0.029、0.024和0.017 min-1,3种抗生素的平衡吸附容量分别为3.75、3.23和2.95 mg/g,SMZ的平衡吸附容量最大,最先达到吸附平衡,且平衡浓度也最低。3种磺胺类抗生素的吸附过程中,吸附前期的阻力主要是内扩散,而吸附后期较低浓度的抗生素吸附过程的阻力主要来自于膜扩散;采用Freundlich等温线方程描述3种磺胺类抗生素的吸附过程更为合理。     

Fenton氧化法对磺胺类抗生素的降解动力学

采用Fenton氧化法同时降解水溶液中磺胺吡啶(SPY)、磺胺二甲基嘧啶(SMZ)和磺胺甲噁唑(SMX)。系统考查了初始H2O2浓度、Fe2+浓度、pH对3种磺胺类抗生素降解性能的影响。结果表明,3种磺胺抗生素被完全降解的最佳Fenton氧化条件是:H2O2浓度为2.0 mmol/L,Fe2+浓度为0.10 mmol/L,pH为3.0~3.5,反应时间为20 min。Fenton试剂对3种磺胺类抗生素的降解符合一级反应动力学,速度常数为0.0318~0.2002 min-1。     

铜陵顺安河中不同种类鱼体内磺胺类抗生素的污染特征及健康风险评估

采集了铜陵顺安河(包括其支流钟仓河、新桥河、红星河)的7种鱼类样本,测定了鱼体中7种磺胺类抗生素的浓度水平,并根据磺胺类药物的最高残留限量(MRL)和人体每日允许摄入量(ADI)对人体健康风险进行评估。结果表明,鱼样中7种磺胺类抗生素的检出率为27%～100%,其中,磺胺甲噁唑=磺胺氯哒嗪磺胺嘧啶磺胺二甲基嘧啶磺胺甲基嘧啶磺胺二甲氧嘧啶磺胺甲氧哒嗪。鱼体中7种磺胺类抗生素的总平均质量浓度为46.99～291.46ng/g,其中在粗唇鮠(Leiocassis crassilabris)体内含量最高,鳊(Parabramis pekinensis)鱼体内最低。不同生态习性和食性鱼体中磺胺类抗生素浓度存在显著差异(p0.05),表现为底栖鱼类中上层鱼类,肉食性鱼类杂食性鱼类草食性鱼类。健康风险评估结果表明,采集鱼样中磺胺类抗生素总量的超标率达到60%。7种磺胺类抗生素的日平均摄入量为0.03～0.35ng/g,磺胺类抗生素ADI贡献率为0.06%～0.69%(质量分数),小于1.00%,膳食安全性影响低。     

上海黄浦江上游典型抗生素来源及分布污染特征研究

利用固相萃取、高效液相色谱/质谱法调查了两类6种典型抗生素(四环素、土霉素、金霉素、磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲基嘧啶、磺胺甲恶唑)在黄浦江上游的含量、来源、空间和时间分布特征。结果显示,在黄浦江上游的两条主要支流的11个采样点中均有抗生素检出,四环素类抗生素(包括四环素、土霉素和金霉素)平均值合计为34.25~211.82 ng/L,磺胺类抗生素(包括磺胺甲基嘧啶、磺胺二甲基嘧啶、磺胺甲恶唑)合计为3.11~5.83 ng/L。黄浦江上游支流附近畜牧养殖场及医药厂对附近支流的抗生素浓度影响大。支流中下游磺胺类污染浓度比上游高。四环素类抗生素浓度随黄浦江上游从丰水期到枯水期逐渐变高,而磺胺类抗生素在每个采样时间点较稳定。四环素是黄浦江上游的主要污染抗生素,对上游的水体环境有潜在风险。     

污泥中典型抗生素的检测

为了探寻一种操作简单、灵敏度高、回收率好的污泥中抗生素的分析方法,实验研究了超声萃取(ultrasound assisted extraction,USE)、加速溶剂萃取(accelerated solvent extraction,ASE)和基质固相分散(matrix solid-phase dispersion,MSPD)等5种方法,提取污泥中10种抗生素(磺胺嘧啶、磺胺甲嘧啶、磺胺甲基嘧啶、磺胺对甲氧嘧啶、磺胺甲恶唑、磺胺二甲氧哒嗪、恩诺沙星、沙拉沙星、达氟沙星和氧四环素)。结果显示,MSPD对目标抗生素的回收率最好,且具有成本低、操作便捷等优势。采用MSPD和高效液相色谱-串联质谱(high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,HPLC-MS/MS)分析污泥中典型抗生素,对10种抗生素的加标回收率为40.15%~114.73%,检测限为0.02~0.28μg/kg。应用此方法分析厦门某污水处理厂夏季和冬季的污泥样品,10种抗生素浓度为nd~1 013μg/kg,冬夏平均检出浓度最高的物质为氧四环素和恩诺沙星,分别为789.67μg/kg和32.65μg/kg。     

暗处理和自然光修复对菹草叶片过氧化物酶和过氧化氢酶活性的影响

以自然光为对照，在预先进行暗处理，然后进行光修复的条件下，对菹草（Potamogeton crispus）过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性及其与处理时间的关系进行了初步研究，结果表明：POD活性随着暗处理时间的延长而增强，随着光修复时间的延长而减弱；暗处理与对照相比，菹草叶片POD活性之间差异不显著；光修复与对照相比，前3天内，POD活性差异不显著，随着光修复时间的延长，POD活性出现显著差异（^＊P〉0．05）。CAT活性在暗处理和光修复中都一直低于对照值；暗处理开始2天，活性开始上升，达到最大值后下降，与对照菹草叶片CAT活性比较，前6天差异显著（^＊P〉0．05），第7天为差异极显著（^＊＊P〉0．01）；在光修复过程中，CAT活性第1天明显下降，与对照相比，除第3天表现出差异性显著（^＊P〉0．05）以外，其它均差异不显著。     

黑麦草对土壤中残留抗生素的降解及其对微生物活性的影响

为了研究抗生素污染土壤的修复方法,利用黑麦草对土壤中残留抗生素进行降解,并探讨土壤微生物生态活性及根系体表特征的响应。结果表明:黑麦草对土壤中四环素、金霉素、恩诺沙星、洛美沙星、环丙沙星、诺氟沙星的降解速率均显著大于对照(p0.05)。黑麦草对四环素类抗生素的降解率为19.1%~27.7%,其中金霉素的降解率最高,为11.4%~27.7%;而磺胺类中的磺胺二甲基嘧啶的降解率最低,仅为3.4%~8.3%;喹诺酮类的降解率为15.3%~28.8%,其中洛美沙星、恩诺沙星的降解率分别为15.3%~28.8%、14.2%~28.0%。同时,种植黑麦草缓解了抗生素对土壤微生物活性的抑制作用,在种植黑麦草的土壤中,微生物的呼吸强度和氨化强度分别是未种植黑麦草土壤的4.5和1.9倍。另外,植物根系的生长与土壤中抗生素的残留量有一定的相关性,黑麦草根系总表面积与土壤抗生素总残留量呈显著负相关关系(r=-0.948,p0.05)。     

再生水中溶解性有机质和双酚A对浮水植物的复合胁迫效应

以景观水体中常见的莲属水生植物作为受试生物,通过静态水培实验考察了不同浓度溶解性有机质(DOM,以溶解性有机碳(DOC)浓度表征)的再生水中双酚A(BPA)污染对植物叶片中丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明,再生水中有16.5mg/L DOM时,其与不同浓度BPA的混合溶液暴露均使植物叶片MDA含量急剧上升,同时POD活性受到显著抑制,植物组织表现出强烈的抗逆性。推测再生水中较高浓度DOM和BPA在联合作用下对浮水植物表现为复合胁迫效应。     

池塘养殖水体pH、营养盐、叶绿素a及3种磺胺类抗生素分布特征及其相关性分析

为了解农村池塘养殖水体的水质情况,分析了湖北宜东平原34个农村分散养殖鱼塘水体中pH、叶绿素a、总氮(TN)、总磷(TP)及3种磺胺类抗生素(SAs,即磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噁唑及磺胺异噁唑),并讨论了它们之间的相关性.结果表明,所监测鱼塘水体pH值差异较小,范围为7.26 ～8.96,但鱼塘之间的TN、TP及叶绿素a含量差别大,其含量范围分别为0.074 ～47.185 mg/L、0.007 ～ 1.311 mg/L及4～421 μg/L.其中有85.29％的鱼塘水体TN含量劣于地表水Ⅴ类标准,17.65％ TP劣于Ⅴ类,只有3个鱼塘的叶绿素a含量小于10 μg/L,水体富营养化严重.鱼塘水中3种SAs的浓度范围为23 ～ 828 ng/L,其检出率顺序为磺胺异噁唑(47％)＞磺胺甲噁唑(18％)＞磺胺二甲嘧啶(6％).对所考察因子的相关性研究表明,鱼塘养殖水体的pH、TN及TP无相关,但磺胺二甲嘧啶与TN/TP呈显著正相关(r=0.345,P=0.05).叶绿素a与水体中TN及TP的关系呈较好的幂指数函数关系,而且TP为浮游植物的生长限制因子.     

抗生素对海洋厌氧氨氧化菌处理海产养殖废水的短期冲击及脱氮动力学

为解决海产养殖废水中含有的高浓度盐分及多种抗生素对生物脱氮系统稳定性的冲击,研究了3种抗生素(恩诺沙星、土霉素和磺胺甲恶唑)短期冲击下,海洋厌氧氨氧化菌(MAB)处理海产养殖废水(盐度3.5％)时的脱氮抑制特性.结果表明:当抗生素质量浓度为250 mg·L-1时,首先观察到土霉素对MAB活性的明显抑制,总氮去除负荷从1...     

磺胺类抗性基因的产生及演变研究进展

磺胺类抗生素是人工合成的高效广谱抗菌药,广泛用于畜牧养殖、水产养殖和人类疾病治疗中。但其长期排放和累积残留会诱导产生抗生素抗性基因(ARGs)。ARGs作为一种新型的环境污染物,在环境中的持久性残留、复制、传播和扩散比抗生素本身的危害更大。通过对磺胺类ARGs及耐药微生物产生和传播进行综述,提出"渐变→累积→突变"的ARGs演变模型。最后针对中国提出磺胺类ARGs未来的研究重点。     

土壤改良剂对油菜富集238U、226 Ra及232 Th的影响

通过网室盆栽试验,研究了施加磷矿粉(PR)、羟基磷矿粉(HA)、豆渣(SM)、骨碳(BC)及硫酸亚铁等土壤改良剂对油菜(Brassica oleracea L.)自铀矿区污染农田土壤吸收铀(238U)、镭(226Ra)及钍(232Th)的影响.结果表明,不同处理下油菜茎叶对238U、226Ra及232Th的富集系数分别在3.6×10-3～6.2×10-3、6.2×10-3～10.0×10-3及0.9×10-4～2.0×10-4之间.上述不同改良剂处理均能在一定程度上降低植物对238U、226Ra及232Th的吸收,以SM、HA处理效果较显著,其中SM处理下238U、226Ra及232Th的富集系数分别比对照降低42.9%、39%和71%.SM及HA对降低铀矿区污染土壤中植物对上述核素的吸收和富集具有潜在的应用价值.     

连续曝气下河水水质及睡莲生理响应的季节变化

采取现场实验方法,在春、夏、秋三季测定了6个睡莲(Nymphaea tetragona L.)植物净化槽(曝气、非曝气)中睡莲的叶绿素(Chl)、可溶性蛋白(SP)含量与过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,氮磷积累、生物量、根长、茎高、叶长、分蘖数、根密度等生物学指标及对应的水质常规理化指标,探讨了连续曝气下睡莲的生理响应及河水水质的季节变化。结果表明,连续曝气明显影响了睡莲的生理特性,导致净化槽中水质发生相应变化,且影响程度与睡莲生长状况的季节变化相关。曝气槽中睡莲植物的根长、茎高、叶长较短,叶片Chl-a、Chl-b、SP含量下降,而根组织POD、CAT活性升高,氮磷积累、生物量下降,分蘖数、根密度下降;春、夏季曝气对睡莲的影响相对较小,曝气槽中TN、NH4+-N浓度低于非曝气槽,而TP、溶解性P浓度明显升高;秋季曝气对睡莲的影响较严重,曝气槽中TN、NH4+-N、TP、溶解性P浓度均高于非曝气槽。研究结论为在污染河道生态修复工程实践中,针对水生植物生长状况的季节变化而进行曝气方式调节提供理论依据。     

磺胺甲恶唑对斑马鱼胚胎/仔鱼的毒性效应

为研究磺胺甲恶唑对斑马鱼胚胎/仔鱼的早期发育及抗氧化系统的影响,将受精2h的斑马鱼胚胎暴露在不同浓度的磺胺甲恶唑水溶液中,观察斑马鱼胚胎死亡率、孵化率、仔鱼心包囊肿率、心跳数、体长以及仔鱼内抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明,磺胺甲恶唑对斑马鱼胚胎/仔鱼120h的急性毒性半数致死质量浓度(LC50)为1 250.5mg/L;斑马鱼胚胎孵化率随着暴露浓度的增加呈现明显的下降趋势,96h胚胎孵化率抑制的半数有效质量浓度(EC50)为1 299.7mg/L;当暴露质量浓度≥1 500mg/L时,斑马鱼胚胎患心包囊肿率明显升高,呈现剂量—效应关系;经磺胺甲恶唑暴露96h的斑马鱼仔鱼30s心跳数及120h斑马鱼仔鱼体长总体降低;10~(-2)mg/L磺胺甲恶唑染毒96h后,即观察到斑马鱼仔鱼细胞出现明显的氧化损伤,过氧化氢酶的酶活性受到显著抑制,超氧化物歧化酶和谷胱甘肽S-转移酶被显著诱导,MDA含量显著增加。研究表明,磺胺甲恶唑暴露对斑马鱼胚胎细胞产生了明显的损伤,进而可能影响斑马鱼仔鱼的发育。     

油菜对铜胁迫的生理响应及铜在茎杆和籽粒中的富集特征

以秦优九号为材料,通过盆栽试验研究了0、50、100、200、400mg/kg铜处理对油菜生长、产量、矿质元素含量的影响及铜在茎杆和籽粒中的富集特征.结果表明,低质量浓度(50mg/kg)铜处理,在一定程度上刺激了油菜的生长,植株的生物量、产量和矿质元素含量等指标均略高于对照或与对照相当,但差异不显著.随着土壤中铜浓度...     

抗生素类污染物对活性污泥酶活的影响研究

对6种抗生素(3种四环素类和3种磺胺类)类污染物对活性污泥过氧化氢酶、脲酶、脱氢酶3种酶活的影响进行研究.结果表明,四环素类抗生素对活性污泥酶活的影响大于磺胺类抗生素,且对胞内酶脱氢酶的影响大于对另外2种胞外酶脲酶和过氧化氢酶,而磺胺类抗生素对过氧化氢酶的影响最大.6种抗生素类污染物对活性污泥酶活的2h培养时间的半数有...     

抗生素类污染物对活性污泥生物毒性测定方法的筛选与评价

尽管衡量化学物质生物毒性的标准方法很多,但关于环境中抗生素类污染物的生物毒性及其对污泥活性影响的科学数据较少。以磺胺和四环素两类作用机理和作用谱带不同的抗生素为研究对象,分别用发光细菌法、脱氢酶活性法、生长抑制法及呼吸速率法进行了抗生素类污染物生物毒性测定方法的筛选与评价。结果表明,发光细菌标准方法中30min的作用时间太短,延长作用时间不仅导致各种抗生素的EC50值大幅度降低,同时毒性排列顺序也发生了改变;以活性污泥为对象的脱氢酶活性和呼吸速率抑制实验的EC50值与抗生素类物质对敏感致病菌的MICs相比异常高,不适宜于作为单独方法准确评估抗生素类污染物的生物毒性。生长抑制实验中,活性污泥混合菌种增殖生长对磺胺类抗生素敏感,而假单胞杆菌对四环素类抗生素敏感。不同方法测定抗生素毒性的灵敏度顺序是发光细菌(24 h)>生长抑制(7 h)>呼吸速率(24 h)>脱氢酶活性(24 h)。用标准方法评价抗生素类污染物的生物毒性,可能导致对抗生素排放到水环境中所带来的风险估计不足。     

四氯乙烯污染对小麦幼苗抗氧化酶系的影响

通过室内模拟试验,采用愈创木酚法、高锰酸钾滴定法、氮蓝四唑法分别测定了四氯乙烯(PCE)污染小麦幼苗的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物岐化酶(SOD)等抗氧化物酶系,研究了PCE污染对植物生物学指标的影响,以评价土壤PCE污染的生态毒性效应,为土壤性质的变化趋势提供依据.结果表明,PCE浓度较低时,POD、SOD活性被激活,表现出明显的抗氧化能力,但PCE浓度过高时则抑制POD和SOD的活性诱导作用;小麦幼苗中CAT活性只有在PCE为0.10mg/kg时被激活,其他浓度时CAT活性均受到抑制;随着时间的延长,POD、CAT的活性均呈激活态势,而SOD活性在PCE浓度较低时呈降低趋势,在PCE浓度较高时,SOD活性升高.     

1,2,4-三氯苯对成年斑马鱼和幼鱼几种酶活性的影响

实验室条件下,通过1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)染毒对成年斑马鱼及幼鱼体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和碱性磷酸酶(AKP)活性进行测定和比较,从而确定1,2,4-TCB暴露对斑马鱼的毒性机制。结果发现,低质量浓度(2、4、8mg/L)1,2,4-TCB处理对SOD活性有一定的应激作用,且在第8天明显高于对照组;16mg/L 1,2,4-TCB对SOD活性明显抑制。4～10d时4mg/L处理组CAT活性与对照组呈显著差异,2、4、8mg/L处理组CAT活性随时间延长先升高后降低。各处理组AKP活性在前4d基本无显著变化,2、4mg/L处理组AKP活性在第8天与对照组呈极显著差异;16mg/L处理组AKP活性低于对照组。斑马鱼胚胎暴露1,2,4-TCB孵化第6天后,3.46mg/L处理组幼鱼蛋白质与对照组呈显著差异,其他处理组与对照组无显著差异。各处理组幼鱼体内SOD、CAT和AKP活性与对照组基本无显著变化。幼鱼比成年斑马鱼对1,2,4-TCB影响更加敏感。