微塑料对水中铜离子和四环素的吸附行为

微塑料作为载体可与水中重金属、抗生素结合进而形成复合污染,这改变了污染物原有的环境行为与危害性.微塑料与重金属及抗生素间的作用途径与机制是评价其环境风险及毒理学机制的前提.目前有关微塑料与重金属及抗生素间的相互作用机制尚不清晰.以高密度聚乙烯(HDPE)和通用级聚苯乙烯(GPPS)颗粒作为代表,研究了微塑料在单一体系和复合体系中对Cu~(2+)和四环素的吸附行为,并就相关机制进行了探讨.结果表明,单一体系中,GPPS和HDPE分别对TC和Cu~(2+)表现出更大的平衡吸附量;复合体系中,GPPS对Cu~(2+)和TC的平衡吸附量均大于HDPE,且2种微塑料的吸附能力均较单一体系有所提高.准二级动力学模型对微塑料吸附过程的描述更为合理,吸附过程可划分为表面吸附和孔内扩散2个阶段.Langmuir等温吸附模型较Freundlich等温吸附模型更符合实验情形.单一体系中,GPPS和HDPE对Cu~(2+)和TC的饱和吸附量分别为0.178、 0.257、 0.334和0.194μmol·g~(-1),而在复合体系中,相应的饱和吸附量则分别增大至0.529、 0.411、 0.471和0.341μmol·g~(-1).表面形态特征及化学官能团的不同是导致GPPS和HDPE吸附行为差异的主要原因.体系pH影响微塑料和吸附对象的存在形态及表面电性,继而影响平衡吸附量.环境温度在15～35℃范围时,提高温度不利于微塑料的吸附.Cu~(2+)和TC在共存条件下可产生协同效应,络合物的形成及相互间的桥接作用使得二者更易于被微塑料吸附.     

改性玉米秸秆吸附去除废水中四环素的研究

应用平衡吸附法，研究了不同投加量（改性玉米秸秆）、温度及pH条件下，改性玉米秸秆对水体中四环素的吸附作用，并利用等温曲线及吸附动力学方程对试验结果进行了拟合。结果表明：在吸附剂用量0．4g，温度30℃，振荡时间30min，pH值7的条件下，对水体中四环素浓度为50．136mg／L的吸附率可达93．4％。四环素废水吸附均符合Langmuir及Freundlich等温模式。但Langmuir方程拟合得较好，Elovich方程能更好地拟舍改性玉米秸秆对水体中四环素的吸附动力学曲线。     

四环素高效降解酵母菌Trichosporon mycotoxinivoransXPY-10降解特性

Trichosporon mycotoxinivorans XPY-10是一株分离自抗生素制药厂的高效四环素降解酵母菌。为了建立该菌株降解四环素的适宜条件，分别研究了碳源、有机氮源、金属离子等营养物质及初始底物浓度、接种量、pH、温度、装液量、摇床转速等理化因素对菌体生长及四环素降解效率的影响。结果表明，菌株XPY-10生长的最适碳源和氮源分别为蔗糖和蛋白胨。在含有0.05% FeSO₄的培养基中，菌株XPY-10降解四环素的适宜条件为：接种量2%，pH 8，温度34℃，装液量100 mL（250 mL 三角瓶），摇床转速180 r/min。在此条件下，菌株XPY-10在7 d内对初始浓度为600 mg/L的四环素降解率为83.63%。本菌株对养殖废水及制药废水中四环素的污染治理有一定的应用前景。     

改性纳米零价铁的制备及其去除水中的四环素

对聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)改性纳米零价铁(NZVT)用于水中四环素(TC)的去除进行研究.通过XRD,TEM和BET对改性后的纳米铁性能进行表征.探讨不同反应条件对PVP-NZVI去除四环素的影响.实验结果表明,在制备过程中添加PVP-K30改性剂可以明显减小纳米铁颗粒粒径,增大比表面积,提高TC的去除率.当初...     

环境浓度抗生素选择性压力改变活性污泥微生物群落结构

为探究环境浓度抗生素(5μg·L~(-1)和50μg·L~(-1))选择性压力下活性污泥微生物的性能变化,选择四环素及磺胺甲噁唑2种高频检出的抗生素作为研究对象,分别考察2种抗生素单一和复合作用下对序批式活性污泥反应器(SBR)中废水处理效能、微生物活性及群落结构的影响。结果表明,与不添加抗生素的空白对照组相比,2种抗生素在50μg·L~(-1)和5μg·L~(-1)暴露浓度下,经过60 d运行,COD和NH+4-N去除效果未受明显影响(P0.05),微生物的活菌比变化不显著(P0.05),ATP含量显著降低(P0.05)。在微生物群落结构方面,革兰氏阳性菌增加,革兰氏阴性菌减少,原生动物含量减少,香农-威尔生物多样性指数下降。添加抗生素的样品中微生物优势菌群由变形菌门变为放线菌门,放线菌含量(均高于45%),高于空白对照组(30.72%);放线菌门的Micropruina属所占比例最高(24%),且高于空白对照组(18.77%)。抗生素选择性压力可改变活性污泥微生物的活性及群落结构,但长期作用下对污水处理效能及抗生素抗性基因传播的影响还需要进一步研究。     

长期施用四环素残留猪粪对土壤中耐药菌及抗性基因形成的影响

探讨了长期施用含兽用四环素药物残留的畜禽粪便对土壤环境中耐药菌及抗性基因形成的影响.分秋季和夏季两次采集苏北黄淮地区沭阳市某养猪场周边长期用含有四环素残留的猪粪作为肥料的耕地土壤,并采集当地没有施加过猪粪的耕地土壤作为对照.分析样品中耐药菌的组成,同时利用PCR技术研究3种目前常见的四环素抗性基因(tetA、tetC、tetE).结果表明,从秋季土壤样品中共分离出59株耐药菌,属于13个菌属,夏季土壤中共分离出35株耐药菌,属于10个菌属,其中致病菌数占总耐药菌数的比例高达38.14%,而对照组中的3株耐药菌只属于一个菌属(Streptomyces).PCR结果显示所有的耐药菌上都携带了抗性基因,tetC是含量最高的抗性基因.施用过含有四环素残留猪粪的土壤样品中四环素的残留含量为41.1~61.9μg·kg-1,干土中四环素抗性基因含量为4.63×105~37.42×105copies·g-1,通过将土壤中四环素的残留量与土壤中抗性基因的量进行拟合,结果发现在一定范围内,四环素残留量与四环素抗性基因量存在着显著的正相关关系.研究还发现合适的气候条件对耐药菌和抗性基因的形成有较好的促进作用.     

环境因素对土壤中几种典型四环素抗性基因形成的影响

兽用四环素在养殖业中的大量使用导致了日益严重的环境污染,其诱导生成的抗性基因更可能产生比其自身污染更大的环境危害.本研究探讨了环境因素对几种典型四环素抗性基因(tetA、tetC)形成的影响,结果表明,温度、光照及pH能够对土壤中四环素抗性基因的形成产生显著的影响,在较为合适的温度条件(25℃)、光照条件(500 lx)和pH(7.5)条件下,土壤中四环素耐药菌菌落数和四环素抗性基因总含量均处于较高的水平,并多显著高于其他环境条件下的诱导水平(P<0.05),而高温、强光照及较高的pH条件能够有效抑制土壤中四环素抗性基因的形成,抑制的主要途径可能包括影响土壤中四环素的残留水平或直接影响抗性基因的生成,同时研究也发现这些不利的环境条件也抑制了土壤中四环素耐药菌的生长.进一步分析在两种不同通气处理条件下土壤中所诱导产生的四环素抗性基因含量水平与土壤中四环素耐药菌数量之间的关系,发现在两种条件下四环素抗性基因含量水平与土壤中四环素耐药菌数量之间存在着较为显著的正相关关系(R2好氧=0.7872,n=30;R2缺氧=0.8841,n=21),土壤中四环素耐药菌的生长对四环素抗性基因的形成也起到了关键性作用.     

茶渣生物炭制备及其对溶液中四环素的去除特性

以茶渣(tea waste)为对象,在300、 500和700℃限氧条件下热解制备成生物炭(TWBC300、 TWBC500和TWBC700),研究其对溶液中四环素(tetracycline,TC)的去除特性.采用元素分析、比表面积分析仪、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对TWBC300、 TWBC500及TWBC700进行表征;考察生物炭添加量、溶液初始pH、离子类型及强度等因素对四环素去除效果的影响;结合吸附动力学、吸附等温线和仪器表征结果探究生物炭对溶液中四环素的作用机制.结果表明,适合的生物炭投加量为4.0g·L~(-1).溶液初始pH对生物炭去除四环素的影响较小.溶液中阳离子类型对生物炭吸附四环素的抑制作用依次是Mg~(2+)Ca~(2+)K~+Na~+.NH~+_4能略微促进生物炭对四环素的吸附,而铜离子却显著抑制生物炭对四环素的去除.环境温度增加能提升生物炭对四环素的去除效果.拟二级动力学方程和Langmuir模型可以较好地拟合茶渣生物炭吸附四环素的过程.茶渣生物炭对四环素的吸附量依次是TWBC700TWBC500TWBC300.孔隙扩散、氢键和π-π作用是茶渣生物炭去除四环素的主要机制.因此,高温制备的茶渣生物炭可作为废水中四环素去除的良好吸附剂.     

高效液相色谱法测定白萝卜中4种四环素类抗生素

建立了白萝卜中4种四环素类抗生素(土霉素、四环素、金霉素、强力霉素)的高效液相色谱测定法.样品用0.02 mol·L^-1的氯化镁-柠檬酸混合液提取2次,甲醇提取1次,甲醇提取液浓缩至干后用0.02 mol·L^-1的氯化镁与0.02 mol·L^-1柠檬酸混合溶液溶解残渣,合并3次提取液过Waters Oasis HLB固相小柱萃取,10 mL甲醇-乙酸乙酯(1:9,V/V)洗脱.以反相C18柱为分离柱,甲醇、乙腈、0.01 mol·L^-1草酸与0.01 mol·L^-1三氯乙酸为流动相进行梯度洗脱,11 min内分离4种抗生素.结果发现,在0.05~10.00 μg·mL^-1范围内,4种抗生素的峰面积与质量浓度的线性关系良好(R²≥0.999),土霉素、四环素、金霉素与强力霉素的定量限(LOQ)分别为2.9、4.3、8.9 和 5.2 μg·kg^-1;添加水平分别为10、100、1000 μg·kg^-1时,土霉素、四环素、金霉素与强力霉素的回收率分别在78.4%~88.8%、82.8%~92.4%、79.0%~83.0%和74.9%~84.5%之间,变异系数均小于8.9%.本方法成功用于实际样品的测定,结果表明,采集的样品中土霉素、四环素、金霉素和强力霉素的最大含量分别为53、41、79 和91 μg·kg^-1.     

土壤微生物电化学系统降解四环素的机理

以四环素为研究对象,构建土壤微生物电化学系统（SMES）,避光恒温培养58d后进行采样分析,研究了四环素降解、土壤理化性质、酶活性和三域微生物之间的内在联系,以揭示四环素在SMES中的生物降解机理.结果表明,采用SMES处理后,四环素降解率从52%显著提升至70%.与对照处理相比,脱氢酶活性在SMES中显著提升了144%,且与四环素降解率显著正相关.相比之下,在SMES中多酚氧化酶、过氧化氢酶和漆酶对四环素的降解效果微弱.pH值是影响土壤微生物群落的重要理化因子,且与四环素降解呈负相关关系.Network关联分析显示,真菌在四环素降解中起到关键作用,Geoalkalibacter、Microascus、Wardomyces和Scopulariopsis是四环素的潜在降解菌,其中Microascus和Scopulariopsis是脱氢酶的潜在分泌菌.