兽药抗生素对生态环境的混合毒性研究进展

抗生素是环境中普遍存在的污染物,畜牧水产养殖是其主要来源之一.环境中可能同时存在多种抗生素残留,因此单一药物的毒性评价难以反映抗生素对生态环境的影响,应探究其混合物的毒性效应.本文在总结大量文献的基础上,介绍了兽用抗生素的残留现状,总结了兽用抗生素对生态环境的混合毒性研究进展,讨论了兽用抗生素残留对土壤生物和水生生物的生态毒性效应,最后对兽用抗生素的环境混合毒性研究进行了展望.     

改变生产模式,才能解决动物性食品安全问题

我国养殖业大力推广的西式工厂化、集约化养殖模式造成禽畜和水产动物疾病丛生、死亡率高,并造成动物性食品中兽药、重金属等残留严重。依靠完善法律、加强监管、制定标准等措施,只能缓解这种"造真型"食品安全问题,而不能从根本上予以解决。变集约化生产模式为注重动物福利的养殖模式,禁止使用各种有毒有害的兽药和添加剂,才是从根本上化解我国动物性食品问题的唯一途径。同时,生产模式的转变离不开消费者的积极选择:减少食用动物性食品,并尽可能选择有机养殖的食品。     

3种典型兽药抗生素的环境暴露评估

建立了兽药在不同环境介质中的暴露浓度预测方法,选择我国养殖业常用的3种典型兽药抗生素磺胺二甲嘧啶(SDM)、土霉素(OTC)和恩诺沙星(ENF),对其环境暴露评估进行研究。结果显示,粪便中SDM的土壤预测暴露水平(PEC)为53.07~735.07 mg·kg-1,OTC的PEC为13.30~160.51 mg·kg-1,ENF的PEC为1.60~40.35 mg·kg-1;土壤中SDM的最大PEC为534.84~13 820.24μg·kg-1,OTC的最大PEC为172.66~3 054.71μg·kg-1,ENF的最大PEC为67.61~2 484.71μg·kg-1;地表水中SDM的PEC为134.27~3 469.62μg·L-1,OTC的PEC为0.12~2.18μg·L-1,ENF的PEC为0.02~0.87μg·L-1。通过比较PEC与相关文献的实际检测结果,初步探索了兽药环境暴露预测模型在我国兽药环境暴露评估中的适用性。     

磺胺类兽药对土壤微生物数量的影响

采用室内培养的方法,研究磺胺类兽药(磺胺二甲基嘧啶、磺胺甲噁唑)污染对土壤微生物数量(细菌、真菌、放线菌、固氮菌、兼气性固氮菌、硝化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌及氨化细菌)的影响.结果表明,磺胺类兽药对土壤细菌数量有一定的激活作用,其最大激活率在700%以上.兽药对土壤真菌数量的影响主要呈现抑制作用,其最高抑制率为92.9%.兽药对土壤放线菌数量有一定的抑制作用,对土壤固氮菌数量则有一定的激活作用.兽药对土壤兼气性固氮菌数量的影响表现为较低浓度时(10 mg.kg-1)抑制,而较高浓度时(50 mg.kg-1)则激活.兽药对土壤硝化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌及氨化细菌有一定的激活作用,其中对硝化细菌的最大激活率可达1000%以上.     

微电解-超声气浮-SBR工艺处理兽药生产废水

介绍了微电解 -超声气浮 -SBR工艺处理兽药生产废水的工艺流程、主要处理设备及处理原理 ,废水处理设施的运行结果 :废水COD平均去除率 99 6 % ,BOD5平均去除率 99 1% ,SS平均去除率 97 4 % ,色度平均去除率 99 7% ,苯胺的平均去除率 99 9%。     

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。     

基于模型预测的喹乙醇生态风险评估

兽药和饲料添加剂在养殖业的大量使用,使其成为造成生态环境污染和人体健康损害的一个重要因素.发达国家已经开始采用生态风险评估技术对兽药进行有效的环境管理,而我国在兽药的环境风险管理方面依然处于盲区.喹乙醇是我国畜禽和水产养殖中应用最广泛的一种兽药添加剂.采用欧盟经典的兽药生态风险评估模型与方法,对其进行生态风险评估.结果显示,喹乙醇在土壤、地表水、地下水中的预测暴露浓度分别为0.313～2.68 mg·kg-1、0.928～10.2mg· L-1和0.281 ～3.10 mg·L-1,预测无效应浓度分别为＞200 mg·kg-1、0.5 mg·L-1和0.5 mg·L-1,预测生态风险分别为＜ 1.34×10-2、1.856～20.4和0.562 ～ 6.20.可见,对于喹乙醇的风险管理要将重点放在降低其水生生态风险上.因此,兽药的生态风险评估技术可以为兽药的环境管理提供有效的技术支持.     

磺胺类兽药对土壤酶活性的影响

采用室内培养的方法,研究磺胺类兽药（磺胺二甲基嘧啶、磺胺甲唑）污染对土壤蔗糖酶、硝酸还原酶、过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶和多酚氧化酶活性的影响。结果表明,磺胺类兽药可显著抑制土壤蔗糖酶的活性,其抑制率可达50%以上。兽药对土壤硝酸还原酶活性的影响表现为先抑制后激活的趋势,最大抑制率和激活率可达98.6%、580%。兽药对土壤过氧化氢酶活性的影响主要以激活作用为主,对土壤磷酸酶活性的影响则呈现＂激活-抑制＂的循环趋势。兽药对土壤脲酶活性的影响表现为,培养前期低浓度时激活,高浓度时抑制;培养后期低、高浓度时均抑制。兽药对土壤多酚氧化酶活性的影响表现为,培养前期激活,培养后期抑制。     

有机肥中4类典型兽药抗生素的多残留测定

建立了固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱（SPE—UPLC—MS／MS）法同时测定有机肥中7种磺胺类、4种氟喹诺酮类、4种四环素类和3种大环内酯类抗生素残留的方法。采用乙腈和磷酸盐缓冲液（pH=3）的混合液作为有机肥样品的提取溶液，用强阴离子交换柱（SAX）-亲水亲脂平衡萃取柱（HLB）串联进行提取液的富集和纯化。以甲醇-φ=0．1％的甲酸溶液作为流动相，进行液相质谱分析。18种抗生素在5—500μg·kg-1的浓度范围内线性关系良好，决定系数（r2）1〉0．99。以3倍信噪比估算磺胺类、氟喹诺酮类、四环素类和大环内酯类的检测限分别为0．37～4．65、0．43—2．42、0．94～2．78和0．83～4．20μg·kg-1，这4类抗生素50和500μg·kg。2个添加水平的样品平均加标回收率分别为71．6％～94．3％、72．3％～86．7％、71．0％～102．2％和70．7％～93．3％，相对标准偏差在2．1％～11．4％之间。采用所建方法对南京地区市售8种有机肥中18种抗生素含量的测定结果显示，除磺胺类外，其他抗生素均有不同程度的检出。     

Effect of water matrices on removal of veterinary pharmaceuticals by nanofiltration and reverse osmosis membranes

This study explored the removal of five veterinary pharmaceuticals (VPs) (sulfamethoxazole (SMETOX), trimethoprim (TMP), ciprofloxacin (CIPRO), dexamethasone (DEXA) and febantel (FEBA)) from different water matrices (Milli-Q water, model water, tap water and real pharmaceutical wastewater using four types of nanofiltration (NF) membranes (NF90, NF270, NF and HL) and two reverse osmosis (RO) membranes (LFC-1 and XLE). All VPs were added to different water matrices at a concentration of 10 mg/L. Rejections of VPs and water flux were measured. The rejection increased with increase of molecular weight. The highest rejections were obtained with RO membranes (LFC-1, XLE) and tight NF (NF90) membrane. In general, the rejection of VPs was higher in model water and tap water than in Milli-Q water, but the water flux was lower. This was mainly explained by ion adsorption inside the membranes pores. Narrower pore size counteracted the effect of presence of low concentration of natural organic matter (NOM) in tap water. The NOM was assumed to enhance the adsorption of VPs onto membrane surface, increased the size exclusion and electrostatic repulsion also appeared during the transport. Investigated water matrices had influence on water flux decline due to their complexity.