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。     

LVJ纳滤膜对磺胺二甲基嘧啶截留性能

用LVJ-NF102聚酰胺纳滤膜在LJ-2540ST卷式膜中试设备中进行纳滤截留水体中磺胺二甲基嘧啶实验,考察操作时间、操作压力、磺胺二甲基嘧啶浓度和离子强度等因素对纳滤膜截留磺胺二甲基嘧啶的影响.结果表明,LVJ纳滤膜对磺胺二甲基嘧啶的截留率100 min后基本稳定;随操作压力的增加,LVJ纳滤膜通量和对磺胺二甲基嘧啶的截留率都增大;随着溶液中磺胺二甲基嘧啶浓度的增加,LVJ纳滤膜通量下降,对磺胺二甲基嘧啶的截留率先增大后维持不变;随溶液中离子强度的增加,LVJ纳滤膜通量和对磺胺二甲基嘧啶的截留率都减小.在磺胺二甲基嘧啶浓度为28.2 mg/L、操作压力为0.4 MPa条件下,LVJ纳滤膜5 min可使溶液中磺胺二甲基嘧啶截留82.7％.     

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。     

马尾松松针对磺胺二甲基嘧啶的吸附特性

以马尾松松针为吸附剂,研究其对水中磺胺二甲基嘧啶的吸附特性。考察了磺胺二甲基嘧啶的初始浓度为10 mg·L~(-1)、温度为25℃时松针吸附剂饱和吸附量及饱和吸附时间,分析了温度、pH值对其吸附能力的影响,研究了吸附过程的动力学和热力学特点,并进行了相应的分析和计算。实验结果表明,在实验条件下,松针对磺胺二甲基嘧啶的吸附在35 min达到饱和,其饱和吸附量为0.229 mg·g~(-1)。经准一级动力学方程拟合出的qe为0.24 mg·g~(-1)与实验所得值0.229 mg·g~(-1)接近,且相关系数R2=0.998 1,说明准一级动力学模型能较好地描述松针对磺胺二甲基嘧啶的吸附行为,且满足Langmuir等温吸附模型。分析表明,松针对磺胺二甲基嘧啶的吸附行为为单分子层的自发吸附,且以物理吸附为主。     

A/O系统处理低C/N奶牛场废水中的抗生素

为处理奶牛场废水中常检出抗生素,考察了小试规模缺氧/好氧(A/O)系统对低C/N奶牛场废水中常规污染物和抗生素的处理效果。当进水COD、总氮、氨氮和总磷分别在1 242～4 350、830～1 367、818～1 291和6～12 mg·L~(-1), A池和O池水力停留时间(HRT)分别为3～4 d和2.05～5.4 d时,系统出水COD400 mg·L~(-1)、氨氮10 mg·L~(-1)、总氮去除率为40%～60%(无外加碳源)、总磷基本没有去除;通过调节硝化液回流比(1.0∶1～1.3∶1)可在进水COD/总氮≥3.1时实现碱度的自给自足;对11种磺胺类和8种β-内酰胺类抗生素研究发现,共检出9种磺胺类和1种β-内酰胺类抗生素(总浓度为5.89～17.31μg·L~(-1)),系统对抗生素的总去除率大于93%;先后2次向进水中人为添加8种磺胺类抗生素(每种浓度先后为50μg·L~(-1)和200μg·L~(-1))不会影响系统运行的稳定性,且抗生素的总去除率大于90%,A池和O池的抗生素去除率分别为15.0%～34.2%和69.1%～91.4%;在O池中的HRT降低50%时,系统对抗生素的总去除率基本不变。除甲氧苄啶外,其余7种磺胺类抗生素主要在O池中均得到去除,这与其分子结构中的S—N键有关。以上结果对奶牛场废水处理后还田具有重要的参考价值。     

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...     

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。     

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)。     

典型磺胺类抗生素对油菜叶片叶绿素、可溶性蛋白及抗氧化酶的影响

通过盆栽实验研究了典型磺胺类抗生素磺胺甲恶唑(SMZ)、磺胺甲基嘧啶(SM1)和磺胺噻唑(ST)对油菜叶片内抗氧化酶(POD)活性、叶绿素(CHL)含量和可溶性蛋白(SP)含量的影响。结果表明:在低浓度染毒处理(15.0mg/kg)和高浓度染毒处理(45.0mg/kg)下,SM1、ST对油菜叶片中的CHL含量均有显著抑制作用(P0.05),SMZ对油菜叶片中的CHL含量有极显著抑制作用(P0.01)。3种磺胺类抗生素对油菜叶片SP含量的抑制作用随着染毒浓度的增加逐渐增强,其中SMZ对SP含量的抑制作用最大。两种浓度的染毒处理下,3种磺胺类抗生素对油菜叶片的POD活性均产生极显著诱导(P0.01)作用,并且SMZ对POD活性的诱导作用最为显著。综上,SMZ、SM1和ST均显著影响了油菜体内的生化过程,并且3种抗生素中SMZ的毒性效应最强。     

UV/H_2O_2降解水中磺胺嘧啶影响因素及机理

利用UV/H_2O_2光氧化反应器降解水中的磺胺嘧啶,考察了H_2O_2投量、pH值、紫外功率等因素对去除效果的影响,同时对反应动力学及降解产物进行了分析。结果表明,在紫外辐照与H_2O_2氧化共同作用下,UV/H_2O_2降解水中磺胺嘧啶效果显著,去除率达90%以上,其降解过程符合一级反应动力学模型(R2=0.991 2)。H_2O_2投量与磺胺嘧啶降解速率常数具有良好的线性关系,H_2O_2投量由0.03增大至1.50 mmol·L-1,反应速率常数由0.048 2增大至0.359 9 min-1;同时,随着紫外灯功率由5增大至15 W,反应速率常数由0.066 2增大至0.163 1 min-1;随着初始磺胺嘧啶浓度由0.02增加至0.08 mmol·L-1,反应速率常数由0.251 7逐渐降低至0.046 8 min-1;pH由3.0升高至7.0,反应速率常数由0.070 2增大至0.102 3 min-1,当pH继续增大时,反应速率常数反而降低。根据液相色谱/质谱(LC/MS)对中间产物分析,UV/H_2O_2降解磺胺嘧啶生成质荷比(m/z)为173、186和200的对氨基苯磺酸等中间产物,推测S—N键和C—N键被打开,这些中间产物可进一步被降解,但TOC去除率仅为7%,表明磺胺嘧啶仅部分被矿化。UV/H_2O_2工艺处理磺胺嘧啶的电能效率(EEO)采用每一对数减少级电能输入进行评价,优化条件下电能效率为0.078 k Wh·m-3,可为实际工程应用提供参考。