环境中抗生素残留潜在风险及其研究进展

抗生素是一类目前在各国广泛应用的药物,主要通过粪便散布于环境中。在一些国家的河流和湖泊已经检测到了不同种类的抗生素,其在环境中的残留引起了研究者的关注。文章就抗生素的生产和使用、环境中抗生素的暴露途径以及其生态影响进行了综合归纳,并对目前国内外的研究进展进行了分析和讨论,提出了今后的研究重点和方向。     

水体中抗生素的检测及去除方法研究综述

抗生素是目前世界上应用最广泛的药物之一。大量抗生素的使用,不可避免地给自然环境造成巨大的压力。由于污水截流不彻底等原因,工业、养殖及医疗活动等进入环境中的抗生素通过各种途径进入饮用水体,对水质安全及人类健康构成威胁。针对抗生素对水环境造成的污染,讨论目前国内外水环境中抗生素检测技术和去除手段的研究情况,主要对水中抗生素的富集方法、仪器检测及臭氧氧化去除技术进行分析,最后对抗生素污染的研究方向进行了展望。     

畜禽粪便中氮磷及抗生素的高效检测方法研究进展

本文对目前粪便中氮磷和抗生素的常规检测方法和前沿检测技术进行了介绍，讨论了这些方法的技术瓶颈和未来研究方向，并得出以下结论：1）粪便样品的常规检测方法具有准确度高、灵敏度好的特点，但需要在专业实验室进行或需要使用大型仪器，难以满足原位快速检测或在线监测的需要，因此粪便中氮磷、抗生素检测新技术的研究十分必要；2）粪便中的氮磷、抗生素等成分可通过前处理方法提取，再结合简单、便捷的电化学法、荧光法等对其进行检测，以实现快速、原位分析或在线监测；3）粪便中污染物的高效检测技术在未来的发展空间和需求较大，将电化学法、荧光法等应用于粪便中氮磷、抗生素的检测需要持续深入的基础研究和技术创新.     

环境中抗生素的来源及其生态影响研究进展

医用抗生素和农用抗生素在世界各国中广泛使用,这些抗生素在使用时不能被完全吸收而大量进入环境。在介绍环境中抗生素的来源及其在环境中的分布现状基础上,简要综述了环境中痕量典型抗生素的测试方法及其在环境中的分布现状,阐述了其对生态环境的影响,最后针对目前存在的问题,提出相应的对策措施和发展方向。     

制药废水中抗生素抗性的污染特征、检测手段和控制方法

制药行业废水中含有大量的抗生素、抗生素抗性细菌（ARBs）及抗性基因（ARGs）等新污染物,现今的生物处理工艺尚不能有效地对其进行去除.最终以上新污染物随出水进入各类水体或渗入土壤,造成环境污染,影响人类健康.因此,探明制药废水中抗生素、ARBs和ARGs的污染特征,知晓检测和控制废水中抗生素抗性污染的方法,对于削减环境中的抗生素和ARGs,评估抗生素抗性的生态风险至关重要.针对制药废水处理厂（PWWTPs）环境中的抗生素抗性污染问题,讨论了制药废水中的抗生素、ARBs和ARGs的污染现状;概述了制药废水环境中抗生素抗性的不同评估方法;最后对PWWTPs中常用去除抗生素及ARGs的废水处理技术进行了概述,以期为环境中抗生素及抗性基因的生态风险评价及科学防治提供理论依据.     

抗生素的生态毒性效应研究进展

长期以来,抗生素大量用于防治人类和动物疾病,促进牲畜生长。由于抗生素机体代谢率较低,进入人类和动物体内后不能被完全吸收,大部分抗生素以原药或代谢物的形式排入环境中,造成环境介质中的残留。环境中的抗生素会对水体和土壤介质产生不同程度的毒性效应,甚至还会诱导抗性基因的产生,给人类生活健康带来严重威胁。文章介绍了抗生素的使用和污染现状,着重分析了抗生素对水生态环境以及土壤环境的毒性效应,对抗生素抗性基因问题进行了讨论,提出了目前抗生素研究中存在的一些问题,并对未来研究做出了相应展望。     

水中抗生素药物的迁移分布特征研究进展

环境水体中存在的痕量抗生素药物及其潜在危害影响已引起环境研究人员的广泛关注,已成为继传统持久性环境污染物,如多环芳烃、多氯联苯、农药等之后的又一个研究焦点。尽管抗生素药物在环境中的暴露浓度相对很低,但由于其本身具有较强的持久性、生物反应活性和难生物降解性等特点,特别是对细菌微生物抗药性的选择性效应,可以导致这类抗药性菌群在环境中的快速演变和散播,这将会对人类和其它生物的健康和安全造成长期性的潜在威胁。基于目前的研究现状和发展动态,文章综合分析了环境地表水体、地下水和饮用水中不同抗生素药物的主要来源、浓度分布和迁移特征,在此基础上,提出开发水中快速、准确、价廉的检测分析方法,以及痕量抗生素药物的生态风险评估将是今后的研究发展方向。     

抗生素在污水处理系统中的迁移分布研究进展

抗生素是近年来受到环境界普遍关注,具有潜在生态风险的新兴污染物。城市污水处理厂作为水循环和水污染控制的重要环节,是抗生素向环境迁移转化的重要来源。根据目前已有的研究结果,对几类典型抗生素在国内外污水处理厂的分布和迁移进行了综述,详细总结分析了污水厂出水和污泥中的抗生素浓度分布、典型抗生素在污水处理厂的去除效率和吸附降解规律等,并对今后的研究重点及方向进行了展望。     

岷江上游养殖场土壤中抗生素残留风险评估

文章采用固相萃取-高效液相-紫外(SPE-HPLC-UV)联用法同时检测土壤中磺胺类、四环素类和氯霉素类抗生素含量,对四川岷江上游流域养殖场土壤中残留抗生素进行风险评估。分时段采集6处不同养殖场土壤,采用乙腈-磷酸缓冲盐和EDTA提取液提取,使用SAX和HLB小柱固相萃取,C18柱进行液相分析,草酸盐-乙腈为流动相,梯度洗脱,270 nm下紫外检测。根据结果,利用环境风险熵值法对上述地区不同时间环境土壤进行评估。结果表明:该检测方法中待测组分能达到有效分离且专属性强。在0.048～41.78μg/mL线性范围内,浓度与峰面积均呈良好线性关系(r0.999 5),不同种类的抗生素最低检出限范围为11～26μg/kg,磺胺类、四环素类和氯霉素类回收率分别为75.2%～79.8%、60.2%～63.0%和65.4%。不同时段土壤样品均检出不同种类抗生素,以四环素类含量最高,且冬季采样土壤中残留量大于春夏季。大部分抗生素残留的环境风险处于较低水平,但仍有部分地区处于中风险水平。该研究所建方法准确、快速、简便,可用于土壤中残留抗生素的检测,结合环境风险分析,有效指导土壤污染检测管理和降解评估。     

预富集技术在原子吸收光谱环境分析中的应用

原子吸收光谱法是分析环境水样中金属离子含量的有效方法之一。在测定时往往需要对样品进行前处理,然后再进行测定。文章介绍了近些年较新的一些分离富集技术在原子吸收光谱分析环境中金属离子时的应用,分析了离子交换树脂在样品中金属离子富集分离过程中的研究近况,评述了固相萃取、析相微萃取、单滴液滴微萃取、分散液液微萃取、离子液体萃取、浊点萃取等多种萃取方式在样品预富集中的应用进展,综述了活性炭、纳米粒子、淀粉、分子筛等吸附剂在富集环境水样中金属元素的应用现状,同时还对在线富集技术与流动注射分析技术联用在金属元素分析中的应用进展进行了评述。     

β-内酰胺类抗生素前处理技术及其残留的研究进展

β-内酰胺类是指在结构中有β-内酰胺环的一大类抗生素,在人类和动物疾病的治疗和预防上有着广泛的应用。抗生素的长期滥用造成药物在各种环境和动物源性食品中的残留,严重威胁环境生态和人体健康,因此各种样品中β-内酰胺类抗生素的分析检测方法成为当下研究热点。介绍了在测定β-内酰胺类抗生素残留时常用的前处理方法,包括液液微萃取技术、固相萃取技术和基质固相分散技术,同时研究了多种样品中β-内酰胺类抗生素残留的研究现状。     

Fate of tetracyclines in swine manure of three selected swine farms in China

Veterinary antibiotics can enter the environment due to the common practice of land application of manure from treated animals. The environmental fate of tetracyclines in swine manure after composting and field application remains largely unknown. This study analyzed the concentrations of tetracyclines in manure, manure-based compost and compost amended soil in selected swine farms from Beijing, Jiaxing and Putian, China to determine the dilution effects of antibiotics when released into the soil environment. The results demonstrate that residues of antibiotics were detected in all samples and chlortetracycline as well as its degradation products should be regarded critically concerning their potential ecotoxicity. Application of manure-based compost to soil could reduce the possible risk posed by antibiotic contamination, but the trigger value of 100 μupg/kg was still exceeded in soil samples (776.1 μupg/kg dw) from Putian City after application of compost. Field studies such as the present one can help to improve the routine administration of antibiotic-containing composted manure.     

黄海桑沟湾养殖区海水中喹诺酮类抗生素的残留状况

渔业养殖水环境中抗生素污染造成的水产品质量安全和环境微生物耐药性问题已经引起广泛关注。本文采用固相萃取-液相色谱/串联质谱法（LC-MS/MS）对桑沟湾养殖区海水及养殖水产品中17种喹诺酮类抗生素药物残留进行研究。结果显示,养殖区海水中喹诺酮类抗生素的检出率高达52.94%,含量水平介于ND~32.48 ng/L。不同的鱼类养殖区域海水中喹诺酮类药物含量差别较大,且浓度大小依次为为牙鲆（Paralichthys olivaceus）养殖区>黑鲪（Sebastes schlegelii）养殖区>红鳍东方鲀（Takifugu rubripes）养殖区。科普示范养殖区海水中喹诺酮类最高浓度范围与牙鲆养殖区相近,而近岸码头非养殖区海水中喹诺酮类检出率和残留浓度最低,表明桑沟湾海水中抗生素残留可能受水产养殖的影响。分析结果显示桑沟湾养殖区鱼肉中喹诺酮残留量远小于国家安全限量。     

环境水样中邻苯二甲酸酯固相膜萃取预富集方法

使用C₁₈键合硅胶固相萃取膜,研究了环境水样中邻苯二甲酸酯（PAES）类化合物的固相膜萃取预富集方法,探讨了影响萃取效果的因素;并以环境水样为介质,比较了固相膜萃取与液－液萃取的富集效果．结果表明,4种PAEs膜萃取回收率均高于85％,与液－液萃取结果相近;同时还给出了实际水样中4种PAES固相膜萃取结果．     

New generation Amberlite XAD resin for the removal of metal ions: A review

The direct determination of toxic metal ions, in environmental samples, is difficult because of the latter's presence in trace concentration in association with complex matrices, thereby leading to insufficient sensitivity and selectivity of the methods used. The simultaneous removal of the matrix and preconcentration of the metal ions, through solid phase extraction, serves as the promising solution. The mechanism involved in solid phase extraction (SPE) depends on the nature of the sorbent and analyte. Thus, SPE is carried out by means of adsorption, ion exchange, chelation, ion pair formation, and so forth. As polymeric supports, the commercially availableAmberlite resins have been found very promising for designing chelating matrices due to its good physical and chemical properties such as porosity, high surface area, durability and purity. This review presents an overview of the various works done on the modification of Amberlite XAD resins with the objective of making it an efficient sorbent. The methods of modifications which are generally based on simple impregnation, sorption as chelates and chemical bonding have been discussed. The reported results, including the preconcentration limit, the detection limit, sorption capacity, preconcentration factors etc., have been reproduced.     

近岸养殖区抗生素的海洋环境效应研究进展

介绍了养殖中常用的抗生素及其在海洋环境中的持久性,并对抗生素使用对海洋环境所带来的不利影响,如对沉积物中有益微生物的活性抑制、对生源要素的生物地球化学循环的影响、以及长期使用抗生素引起病原生物的抗药性增强和水生生物体药物残留等问题进行了综述。对上述问题的探讨将有助于弄清抗生素在使用过程中对环境的影响,改善养殖环境质量,降低抗生素使用对环境的危害及对人类的影响。     

4种粪便堆肥过程中抗生素的降解特性

饲料中抗生素的广泛使用导致了粪便中抗生素的大量残留,堆肥工艺可以降解残留的抗生素.本研究以蛆粪、鸡粪、猪粪和牛粪为对象,利用中试好氧堆肥装置,研究不同类型粪便的抗生素残留情况及其堆肥降解特性.结果表明,磺胺类、氟喹诺酮类、四环素类和大环内酯类是主要存在的抗生素类型,不同类型粪便其优势抗生素均不同.对各粪便堆肥中抗生素降解规律研究发现:氟喹诺酮类抗生素和土霉素在堆肥第7 d检出水平为0,降解速度最快;强力霉素在4种粪便堆肥中的降解幅度在85%以上;磺胺类抗生素在鸡粪、猪粪和牛粪堆肥中的降解幅度在80%以上,但是在蛆粪堆肥中的降解效果较差;大环内酯类抗生素仅存在蛆粪中,经堆肥其降解幅度为70. 79%.相关性结果显示,含水率和容重是影响4种粪便堆肥抗生素降解率最主要的环境因子.     

交联壳聚糖富集分离火焰原子吸收法测定环境样品中微量锰

提出了交联壳聚糖 (CCTS)分离富集火焰原子吸收法测定环境样品中微量锰的新方法。研究了富集的最佳条件及洗脱方法 ;考察了共存元素的影响。方法的检出限为 2 .6μg/L ,RSD为 2 .9% ,用于牡蛎和人发标样中微量锰的测定 ,结果满意。     

村镇水土环境中抗生素的污染特征及来源解析

采用固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法（SPE-HPLC-MS/MS）测定并分析了辽宁省岫岩县3个典型村镇水土环境中6类34种抗生素的污染水平和分布特征.结果表明,6类抗生素在3个村镇水土环境中部分或全部检出.地表水中34种抗生素总体残留浓度为（0.287~40.675） ng/L,人类活动和村镇畜禽养殖会导致水体中抗生素残留浓度偏高;土壤环境中34种抗生素总体残留浓度为（0.630~115.363） ng/g,不同土地使用类型下抗生素残留浓度规律为：畜禽养殖区>农业种植区>居民居住区>矿业开发区,畜禽粪便是土壤中抗生素污染的主要来源.此外,水土环境中抗生素的残留浓度与多种环境因子相关性明显.     

Application of multiwalled carbon nanotubes treated by potassium permanganate for determination of trace cadmium prior to flame atomic absorption spectrometry

In this study we investigated the enrichment ability of oxidized multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) and established a new method for the determination of trace cadmium in environment with flame atomic absorption spectrometry.The MWCNTs were oxidized by potassium permanganate under appropriate conditions before use as preconcentration packing.Parameters influencing the recoveries of target analytes were optimized.Under optimal conditions,the target analyte exhibited a good linearity (R~2=0.9992) over the concentration range 0.5-50 ng/ml.The detection limit and precision of the proposed method were 0.15 ng/ml and 2.06%, respectively.The proposed method was applied to the determination of cadmium in real-world environmental samples and the recoveries were in the range of 91.3%-108.0%.All these experimental results indicated that this new procedure could be applied to the determination of trace cadmium in environmental waters.