石家庄市水环境中喹诺酮类抗生素的空间分布特征与环境风险评估

随着社会经济的发展,大量含有抗生素的废水未经有效处理排放到水环境中,加剧了城市水环境中抗生素的污染.本研究以石家庄市地表水和地下水为研究对象,采用超高效液相色谱串联质谱法(HPLC-MS)分析了石家庄水环境中喹诺酮类(Quinolones,QNs)抗生素的空间分布特征,并采用风险熵值法(RQ)评估了石家庄市水环境中QNs的生态风险和健康风险.结果表明:1在石家庄市河流和水库中,QNs抗生素的浓度分别为98.43~4398.00 ng·L^-1和9.99~49.24 ng·L^-1,恩诺沙星(Enrofloxacin,ENR)和依诺沙星(Enoxacin,ENO)分别是河流和水库中主要的QNs抗生素;2在石家庄市地下水中,QNs抗生素的浓度为3.45~15.41 ng·L^-1;3相关分析结果表明,在地表水中氧氟沙星(Ofloxacin,OFL)、诺氟沙星(Norfloxacin,NOR)、恩诺沙星(Enrofloxacin,ENR)、双氟沙星(Difloxacin,DIF)、沙氟沙星(Sarafloxacin,SAR)、恶喹酸(Oxolinic Acid,OXO)和氟甲喹(Flumequine,FLU)与温度(T)和总溶解性固体颗粒物(TDS)呈显著相关(p<0.01),而ENO与pH显著相关(p<0.01);在地下水中吡哌酸(Pipemidic Acid,PIP)和马波沙星(Marbofloxacin,MAR)与T显著相关;4地表水中QNs与地下水中QNs的相关性不显著,表明石家庄市地下水中QNs的主要来源不是地表水;5生态风险结果表明,石家庄市地表水中QNs总体处于高风险水平,而地下水QNs整体处于中低风险水平;6人体健康风险结果表明,石家庄市水环境中QNs抗生素的健康风险较低.总体来说,石家庄市水环境中QNs污染在地表水中更为严峻,而石家庄地表水中QNs浓度最高的区域为汪洋沟.     

生物电化学系统对河道沉积物中抗生素的强化去除

生物电化学系统已被证明可以有效降解废水或污泥中的抗生素,但对于河道沉积物中抗生素降解效果的研究还十分有限.本研究以河道沉积物为底物,考察了沉积物中本底抗生素在微生物电解池（microbial electrolysis cell, MEC）和微生物燃料电池（microbial fuel cell, MFC）中的去除、迁移和降解效率,以及反应器运行期间的电化学性能和微生物种群结构变化.结果显示,MEC和MFC均可以强化沉积物中抗生素的去除,喹诺酮类抗生素和四环素类抗生素中的CTC的去除是向上覆水中迁移与生物电化学降解共同作用的结果,而大环内酯类抗生素和四环素类抗生素中的TC和OTC的去除主要是依靠生物电化学降解作用.TC和OTC在MEC中的降解效率分别比MFC高出82.6%和29.5%,而MFC对大环内酯类抗生素的降解效率比MEC高27.6%~40.6%.电化学性能测试结果显示,以河道沉积物为底物的MFC内阻较大导致其功率密度相对较低,但MFC阳极比MEC阳极表现出了更好的氧化效果.微生物种群结构变化分析发现,门水平上的Proteobacteria及其对应的纲水平上的Deltaproteobacteria和Gammaproteobacteria可能对抗生素的强化去除起到了主要的积极作用,而且MFC阳极比MEC更容易富集Proteobacteria.     

农业环境中抗生素风险评估的研究进展

抗生素在畜牧、种植及水产养殖等农业领域广泛应用,且大量抗生素未经代谢就进入环境,因此明确其对生态环境和人类健康的影响至关重要.通过系统综述抗生素风险评估方法的相关研究.结果表明,生态环境风险主要通过风险商法（RQ）评估,预测无影响浓度（PNECs）是生态环境风险评估的重要指标,但其取值尚存在争议;健康风险的评估方法为危害商法（HQ）,抗生素暴露途径和毒理学阈值的选取是评估的关键.目前两类评估方法均缺乏对复合污染的研究,且未考虑抗生素代谢产物潜在的风险.进一步地分析表明,水环境和粪/肥/土壤环境中抗生素的生态风险普遍存在,粪/肥还田均会影响水土环境,土地利用类型与高风险抗生素种类有关;PNECs的取值受所选受试物种、实验条件、计算方法和土壤类型等影响;通过饮食摄入抗生素引起的健康风险极微,但沿海地区通过食用海鲜引起的健康风险不容忽视;农业环境中的喹诺酮类抗生素生态风险和健康风险均相对较高.基于抗生素在农业中的使用量及相关环境中的残留浓度和毒性,研究提出了农业环境中需要优先控制的抗生素清单,总结了抗生素风险评估存在的主要问题,可为农业环境中抗生素的风险评估优化和污染防治提供支撑.     

固相萃取-超高压液相色谱-串联质谱法测定海水中16种磺胺类抗生素残留

利用固相萃取前处理方法,净化和富集海水中的16种磺胺类抗生素,采用超高压液相色谱-串联质谱法进行定性和定量检测,建立了完整的海水中磺胺类抗生素的检测方法,并对质谱条件、液相条件和固相萃取条件进行了优化。实验结果表明,16种磺胺类抗生素在0.1～100μg/L质量浓度范围内线性良好,相关系数均可以达到0.996以上,方法检出限为0.3~1.1 ng/L。对水样进行高、中、低3个质量浓度的加标回收实验,回收率分别为82.3%~125.7%,73.3%~125.1%和75.2%~119.2%,相对标准偏差为2.4%~12.0%。该方法具有操作简便、重现性好、灵敏度高的优点,可用于海水中磺胺类抗生素的监测分析。     

固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定地表水中5种磺胺类抗生素

建立了固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱对水中5种磺胺类抗生素的测定分析方法。将水样经固相萃取后进样,经ACQUITY UPLC BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7μm)分离后,采用串联质谱电喷雾电离(ESI+),多反应监测(MRM)模式检测,内标法定量。方法的线性范围为5.0~100.0μg/L,线性相关系数均大于0.995,样品100倍浓缩后,检出限低至0.009μg/L;在5.0~100.0μg/L范围内,高中低3个水平的加标回收率为80.2%~90.7%,相对标准偏差(RSD)为4.3%~12.0%。该方法能够满足《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》限制使用抗生素等化学药品开展专项整治的需要,是一种高效、准确、灵敏度高的方法。     

骆马湖及主要入湖河流表层水体中抗生素的赋存特征及风险评价

采用固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法(SPE-UPLC-MS/MS)分析了骆马湖及主要入湖河流表层水体中磺胺类(SAs)、喹诺酮类(QUs)、四环素类(TCs)、大环内酯类(MLs)和青霉素类(PLs)这5类39种抗生素的浓度水平,分析了主要入湖河流的污染贡献率,并评价了抗生素潜在的生态与健康风险.结果表明,42个...     

光催化降解对抗生素藻类毒性效应影响研究进展

抗生素滥用带来环境中残留抗生素及其抗性基因的问题,近年来已成为全球关注的热点问题.光催化氧化技术是当前研究领域广泛采用的有效降解水环境中残留抗生素的热门方法;但光催化氧化无法使水环境中抗生素完全矿化,存在生态风险,探明光催化降解抗生素对其藻类毒理效应影响及内在机制,对研发高效、安全的光催化技术具有重要意义.本文在总结水...     

兽药类环境内分泌干扰效应及评价研究进展

兽药在保障动物健康、提高畜禽产品质量尤其在畜牧业集约化发展等方面起着至关重要的作用，然而兽药和饲料添加剂的大量使用成为生态环境污染和人体健康损害的一个重要因素。研究表明许多抗生素类和激素类兽药是典型的环境内分泌干扰物，通过多种方式干扰生物体雄激素、雌激素、甲状腺激素等内分泌过程，产生内分泌干扰效应。本文介绍了典型兽药的污染现状及其内分泌干扰效应研究最新进展；以环境内分泌干扰物的最新研究方法为基础，较全面地评述了可用于兽药类内分泌干扰物的快速筛选、检测及评价方法，并对该领域未来研究提出了展望和建议，以期为环境和农业等管理部门制定兽药的使用、排放、管理政策提供科学依据。     

新型填料曝气生物滤池处理抗生素类废水

针对抗生素类制药工业废水难处理的特点,将某高效复合微生物菌群负载在以中孔和大孔为主的污泥炭颗粒的表面和孔隙内部,制备得到生物改性污泥炭。采用装填生物改性污泥炭的新型填料曝气生物滤池及向下流、中下部曝气的运行方式对以抗生素类制药废水为主的混合工业废水絮凝沉淀池出水中的主要污染物进行深度处理。结果表明,污泥炭载体在水中发挥2种作用,即吸附功能和载体功能,污泥炭表面及内部孔隙结构非常发达,为不同种类和功能的高效微生物菌群的构建和负载提供了良好的载体;采用粒径为8~10 mm的生物改性污泥炭、HRT 100 min及气水比3∶1,进水COD浓度96~123 mg/L、NH3-N浓度8.8~17.4 mg/L、TP浓度0.390~0.623 mg/L、pH 6~9,新型填料曝气生物滤池对混合工业废水中的COD、NH3-N和TP的平均去除率分别为47.2%、49.2%和35.6%,相比污水厂常规陶料填料生物滤池分别提高了27.9、21.6和12.8个百分点,该工艺处理效果稳定,运营管理简单,为极难生物降解的抗生素类废水为主的混合工业废水的深度处理提供了新思路。     

面向人体暴露评价的植物中抗生素分析进展

抗生素通过动物粪便或生物固体的施用、再生水灌溉进入农业土壤后可以被蔬菜和粮食作物吸收，从而引起人体的被动暴露。为了评估抗生素对人体暴露的健康风险，需要基于植物样品，发展灵敏、稳定且针对性强的分析方法。本文综述了植物样品中抗生素残留分析的研究进展，重点介绍了样品提取、净化等前处理方法及其仪器分析方法，并对植物样品中抗生素分析的研究方向进行了展望。