某市污水厂抗生素和抗生素抗性基因的分布特征

抗生素和抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes,ARGs）是国内外备受关注的新兴污染物.污水处理厂是环境中抗生素和ARGs的重要人为污染源.对某市6座主要污水处理厂进出水中抗生素和ARGs含量和特征的分析发现：6座污水厂进出水中检出7类73种抗生素.进水中抗生素总浓度为490.2~2288.6 ng·L^-1,其中氧氟沙星、麻保沙星和罗红霉素这3种抗生素的检出频率最高.不同污水厂对抗生素去除效果差异较大,出水中抗生素总浓度为260.2~1464.3 ng·L^-1,其中抗生素以喹诺酮类和大环内酯类为主,并且存在污水厂出水抗生素浓度高于进水抗生素浓度的现象.选择的10种目标ARGs在6座污水处理厂进出水中均有检出.sul Ⅰ基因的检出频率和丰度最高,绝对丰度为2.4×10⁵~5.4×10⁶ copies·mL^-1;工业废水和生活污水中ARGs的总丰度无显著区别.与进水相比,出水中ARGs丰度和抗生素浓度的相关性显著变弱.     

德阳市饮用水源水中抗生素赋存特征及风险评价

为探讨德阳市饮用水源中的抗生素赋存特征,采用固相萃取-高效液相色谱质谱联用法,对饮用水源人民渠中4类8种抗生素进行了测定,并评价了生态风险和人体健康风险。结果表明：1)6种抗生素在水体中广泛检出,检出浓度为ND～6.51ng/L,磺胺甲噁唑检出浓度最高,抗生素在各采样点无种类上的明显差异;2）土霉素和依诺沙星具有较低的生态环境风险,其余6种抗生素无风险,抗生素联合毒性风险商RQsum均大于0.01,研究水域处于抗生素污染低风险;3）人体健康风险评价结果显示,检出的抗生素浓度对人体未构成风险。     

江西锦江流域抗生素污染特征与生态风险评价

利用固相萃取-超高效液相色谱串联质谱法,测定分析了江西省锦江流域地表水、地下水、生活污水和养殖废水中8种磺胺类、9种喹诺酮类、4种四环素类、4种大环内酯类和2种硝基咪唑类共27种抗生素的浓度和分布特征.结果表明,锦江流域水体存在抗生素的污染,地表水中共检出20种抗生素,浓度范围为32.3~280 ng·L^-1.地下水中检出15种抗生素,浓度范围为28.4~55.8 ng·L^-1.废水中检出21种抗生素,浓度范围为231~8.71×10⁴ ng·L^-1.与国内外河流湖泊中8种常见抗生素浓度进行对比表明,锦江流域污染程度处于中等水平.对比国内外地下水中磺胺甲唑浓度可知,锦江流域地下水中磺胺甲唑污染程度中等偏下.与国内外养殖厂废水中3种抗生素浓度对比可知,锦江流域养殖废水中磺胺嘧啶的污染程度较高.生态风险评价结果表明,研究区中高风险抗生素有9种,分别是克拉霉素、红霉素、环丙沙星、磺胺噻唑、罗红霉素、四环素、氧氟沙星、恩诺沙星和磺胺甲唑,其余为低风险或无风险.     

三峡库区主要水域典型抗生素分布及生态风险评估

为评价三峡库区主要水域典型抗生素的污染状况和生态风险,利用固相萃取-高效液相色谱-串联三重四极杆质谱联用法（SPE-HPLC-MS/MS）,分析三峡库区长江干流和6条支流表层水体中6类28种抗生素的质量浓度,根据欧盟环境风险评价方法计算RQ_S（风险商值）及RQ_sum（联合风险商值）,并按照Hernando等提出评级方法评价研究区域的生态风险等级.结果表明:三峡库区7条河流共检出4类10种抗生素,质量浓度范围为0.6~218.0 ng/L,其中除OFX（氧氟沙星）和CAP（氯霉素）外,其余8种[SDI（磺胺嘧啶）、SMX（磺胺甲唑）、SMZ（磺胺二甲嘧啶）、ERM（红霉素）、ROM（罗红霉素）、TYL（泰乐菌素）、FF（氟苯尼考）、LIN（林可霉素）]均为畜禽药品,并且FF、LIN在我国畜禽药品中使用量排名居前五位.7条河流抗生素RQ_sum由高到低依次为濑溪河>琼江>綦江>碧溪河>嘉陵江>长江>乌江,其中,濑溪河RQ_sum高达5.532,SMX、ERM和OFX均为高风险,说明其对濑溪河水体中相应的水生生物表现出较高的毒性风险;琼江、綦江、碧溪河和嘉陵江的RQ_sum均处于1~2之间,表现出较高生态风险,但4条河流检出抗生素的单个RQ_S均小于1,处于低风险;长江的RQ_sum为0.605,检出抗生素中TYL、ERM和ROM处于中风险,其余为低风险;乌江的RQ_sum为0.013,检出抗生素均处于低风险,说明水体受人类活动干扰最小.研究显示,三峡库区主要水域中抗生素含量略低于其他水域,但应进一步强化对畜禽养殖行业抗生素使用的监管,开展畜禽粪污还田技术规范中抗生素含量限制的相关研究.      

长期施用粪肥蔬菜基地蔬菜中典型抗生素的污染特征

利用高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)技术,分析了珠三角地区某长期施用粪肥蔬菜基地蔬菜中16种典型抗生素的含量,并初步评价其健康风险.结果表明,绝大部分抗生素不同程度被检出,检出率为11%～100%,大多数含量<5μg·kg-1(干重),最高为23.88μg·kg-1,平均为0.91μg·kg-1,以恩诺沙星、环丙沙星、磺胺二甲基嘧啶和磺胺嘧啶为主.各蔬菜样品中至少检出1种抗生素,最多达10种.蔬菜不同器官中喹诺酮类抗生素含量为地下部>地上部.人体通过食用研究区蔬菜摄入抗生素的量低于日允许摄入量(ADI),表明其健康风险较小,但多种抗生素的联合毒性及其耐药性问题不容忽视.     

大连市畜禽养殖周边水体抗生素污染特征及生态风险评估

为评价大连地区畜禽养殖区周边水体抗生素的污染状况和生态风险,建立了大体积直接进样/液相色谱-质谱法,分析畜禽养殖区周边水体中6类22种抗生素的赋存浓度、时空分布特征,并利用风险熵值法进行生态风险评估。结果表明：1)畜禽养殖区周边水体中19种抗生素均有不同程度检出,检出浓度在2～2590 ng/L;2)畜禽养殖区周边水体抗生素的分布特征为河流水>水塘水>地下水,抗生素浓度枯水期>丰水期,不同类型抗生素空间分布规律差异明显;3)畜禽养殖区周边水体中,罗红霉素、脱水红霉素、诺氟沙星和磺胺甲噁唑存在高生态风险,其余种类呈现中低风险。研究显示,大连地区畜禽养殖区周边水体中抗生素含量水平中等偏高,大环内酯类、磺胺类抗生素是主要风险因子。     

海口城区地表水环境中抗生素含量特征研究

采用固相萃取-高效液相色谱法研究了海口市城区主要地表水系(海甸五西路河段、鸭尾溪河段、东湖、西湖、红城湖、金牛岭公园人工湖以及美舍河)水体中喹诺酮类(环丙沙星、氧氟沙星)、磺胺类(磺胺甲基嘧啶、磺胺嘧啶、磺胺甲唑、磺胺二甲基嘧啶)2类共6种抗生素药物残留量。结果表明:(1)在海口市地表水系中6种抗生素皆有检出,检出浓度在3.4～1 385.8 ng/L之间,其中,磺胺甲唑、环丙沙星和氧氟沙星在水系每个检测断面中均有检出,磺胺甲唑的检出浓度最大,且含量明显高于欧美以及香港维多利亚港和珠江广州河段的抗生素药物残留量;(2)在海口市城区的地表水系中,喹诺酮类抗生素污染程度是金牛岭公园人工湖>红城湖>东湖>西湖>龙昆沟>美舍河>海甸五西路河段>鸭尾溪;磺胺类抗生素污染程度是西湖>鸭尾溪>海甸五西路河段>金牛岭公园人工湖>东湖>龙昆沟>红城湖>美舍河;(3)影响海口市城区地表水系中抗生素残留量水平的主要原因是气候环境、居住人口密度、污水排放量和水动力条件。     

嘉兴市地表水中兽用抗生素的污染现状调查

建立了适合长三角地区重要生猪养殖基地嘉兴市环境水体中4类(四环素类、磺胺类、大环内酯类、喹诺酮类)共10种常用兽用抗生素同时检测的固相萃取与液相色谱质谱(LC-MS/MS)联用技术,对该地区10个典型村镇河道断面和21个市区主要河网监控断面开展调查.结果表明,村镇河道中抗生素污染严重,10种抗生素总浓度为65.6～467.0 ng.L-1.其中,四环素类和磺胺类浓度分别为40.8～253.0 ng.L-1和未检出～165.0 ng.L-1;大环内酯类和喹诺酮类浓度分别为3.1～14.68ng.L-1和未检出～14.54 ng.L-1.市区河网污染相对较轻,10种抗生素总浓度为20.1～61.2 ng.L-1,其中四环素类浓度为未检出～44.0 ng.L-1;磺胺类、大环内酯类和喹诺酮类浓度则分别低于2.7、6.3和21.6 ng.L-1.     

兰州市污水处理厂中典型抗生素的污染特征研究

以9种磺胺类、4种氟喹诺酮类以及1种氯霉素为目标物,调查研究了它们在兰州市两个生活污水处理厂中的含量水平和去除特性,初步评估了其在受纳水体中的环境风险.结果表明:污水处理厂进水和出水中均有抗生素检出,浓度差别较大,进水中抗生素浓度在nd~55.25μg·L~(-1)之间,出水中浓度在nd~9.78μg·L~(-1)之间,脱水污泥中抗生素的平均浓度高于活性污泥;抗生素在整个污水处理工艺中的去除率为15.39%~100%,生物转化或降解作用是二级处理过程中的主要去除机制;污水处理厂排水增加了受纳水体中抗生素的浓度,是受纳水体中抗生素的来源之一,环境中低浓度、多种抗生素长期残留,存在较大的潜在风险.     

太湖表层水体典型抗生素时空分布和生态风险评价

采用固相萃取-高效液相色谱串联质谱法对太湖表层水体4类抗生素（磺胺类、喹诺酮类、四环素类和大环内酯类）进行为期1 a的逐月监测,并评估其潜在生态风险.全年18种抗生素在太湖水体中均有不同程度检出,磺胺甲唑、磺胺噻唑、磺胺甲嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶和甲氧苄氨嘧啶等5种磺胺类抗生素的检出率均高于50%;喹诺酮类抗生素检出浓度较高,其中,环丙沙星的平均浓度和中位浓度分别为13.0 ng·L^-1和13.5 ng·L^-1.太湖抗生素污染具有明显的月际差异,月平均浓度范围7.3~33.5 ng·L^-1,6~10月抗生素浓度水平较低,2~5月和11月检出浓度较高.太湖水体抗生素在20个监测点位的空间差异小,平均浓度范围13.0~41.3 ng·L^-1.全年太湖抗生素对藻类的中高风险比例达57.5%,其中4月和11月的生态风险较严重,喹诺酮类抗生素可能是主要风险因子,应引起管理部门足够重视.     

赤水河流域水体抗生素污染特征及风险评价

为了初步探究贵州赤水河流域地表水的抗生素浓度分布特征及潜在生态风险,利用固相萃取-液相色谱串联质谱法(SPE-LC-MS)对地表水样品中21种抗生素进行检测分析.结果表明,赤水河地表水共检出12种抗生素,总浓度水平为ND～1 166.97 ng·L-1,氧氟沙星、甲氧苄啶和磺胺嘧啶的检出率均为100％.平均检出浓度最高...     

东莞市饮用水源地中抗生素分布特征及风险评价

由于抗生素被频繁和大量使用,从而对生态环境和人类造成潜在风险,研究其在水体中的分布特征及评估其对生态和人类造成的风险具有重要意义.基于此,本文对东莞市饮用水源地11个采样点进行样品采集,采用固相萃取对样品进行前处理,利用液相色谱-三重四极杆质谱联用仪对45种抗生素浓度水平进行检测并分析其分布特征;同时,结合主成分分析和Pearson相关性分析阐述饮用水源地中抗生素可能的污染来源,并采用生态风险商值(RQ)和人体健康风险商值(HQ)对水样中抗生素进行风险评价.结果表明,本次检测中共有34种抗生素在评估样点中被检出,检出频率占总目标抗生素的75.6%,检出抗生素浓度范围为ND(未检出)～143.94 ng·L~(-1),浓度最高的是竹桃霉素.东莞市饮用水源地主成分的累积贡献率为63.5%,磺胺嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、培氟沙星、卡巴多等污染物的来源可能与污水处理厂有关,对生态环境造成高风险的抗生素排序为:克拉霉素新生霉素诺氟沙星,其中,克拉霉素的RQ值最高达到4.78,出现在石龙西湖水厂水源地中,新生霉素的平均RQ值为1.15.不同年龄段的人群健康风险评价结果显示,检出的抗生素对人体未构成风险,但仍应对抗生素累积效应带来的潜在风险给予重视.     

广西会仙岩溶湿地典型抗生素污染特征及生态风险评估

为确定会仙岩溶湿地不同介质中抗生素的污染特征及来源,利用液相色谱串联质谱联用仪分析了磺胺类(SAs)、氟喹诺酮类(FQs)和四环素类(TCs)三大类20种抗生素的含量.结果表明,研究区内水土介质监测的抗生素中共检出12种,检出浓度范围为n.d～106 ng·L~(-1),其中,甲氧苄氨嘧啶(TMP)的浓度最高.各环境介质中,以养殖用水和地表河水中检出的抗生素种类相对较多,分别为10种和8种,溶潭水和土壤中则检出的抗生素种类较少.因子分析结果显示,会仙湿地水体中的典型抗生素来源可归为两类,一类以受外源污染为主,从而导致地表河水中磺胺氯达嗪(SCP)、磺胺嘧啶(SDZ)、磺胺甲恶唑(SMZ)、诺氟沙星(NOR)、氧氟沙星(OFL)检出浓度较高,一类受湿地内养殖污染,从而造成水土介质中磺胺二甲基嘧啶(SMD)、甲氧苄氨嘧啶(TMP)和金霉素(CTC)检出.水体中检出的抗生素主要受溶解氧(DO)影响,此外,甲氧苄氨嘧啶(TMP)、恩诺沙星(ENR)和强力霉素(DOX)与NH~+_4存在一定的协同污染关系.风险评估结果表明,恩诺沙星(ENR)处于高风险的范围内,磺胺甲恶唑(SMZ)、诺氟沙星(NOR)和氧氟沙星(OFL)处于中等风险,中等风险的抗生素主要集中在地表河水中,高风险抗生素则在养殖用水中.整体来看,研究区水体中抗生素存在一定的风险.因此,针对这一现象应减少存在生态风险抗生素的使用,并对有潜在风险的抗生素加以防范.     

典型抗生素类药物在城市污水处理厂中的含量水平及其行为特征

采用固相萃取、液相色谱/串联质谱（LC-MS/MS）法研究了8种常用抗生素（包括喹诺酮类、磺胺类、大环内酯类和氯霉素）在城市污水处理厂中的含量水平、去除特点及其行为特征.结果显示,药物的检出率和含量水平均高于美国及欧洲等国家.氧氟沙星、诺氟沙星、红霉素（脱水）、罗红霉素和磺胺甲唑5种抗生素在4家污水厂(香港2家,广州2家)中都有检出,进水和出水中的含量范围分别在16～1 987 ng·L^-1和16～2 054 ng·L^-1之间.其它3种抗生素仅在某些污水厂中有检出.抗生素在污水处理厂中不能被完全去除,最高去除率为81％.5种高检出率药物在污水厂中每日的环境排放量（包括污水和污泥中含量）在0.5～828 g·d^-1之间.计算结果表明,广州和香港地区的每人日消费量有较大差异,广州地区要明显高于香港地区,特别是大环内酯类药物.     

贵州双河溶洞地下水体中抗生素污染特征及风险评价

抗生素在喀斯特岩溶地区的运移速度快,是严重威胁喀斯特岩溶地区水生态的新污染物.研究选取贵州省双河洞,利用固相萃取-液相色谱串联质谱法(SPE-LC-MS)分析溶洞地下水中的21种抗生素,初步探究该溶洞地下水中抗生素的分布特征,并进行生态风险评估.结果表明,9个采样点共检出10种抗生素,总浓度为55.81～118.7 ng·L^-1.其中,磺胺间甲氧嘧啶、磺胺对甲氧嘧啶、环丙沙星和氧氟沙星在所有样品均有检出,其最高检出浓度分别为5.25、5.30、34.33和34.68 ng·L^-1.磺胺间甲氧嘧啶、磺胺对甲氧嘧啶和甲氧苄啶与pH呈显著相关性,金霉素与部分阴离子和阳离子具有显著相关性.选择7种检出率大于40%的抗生素进行生态风险评估,发现氧氟沙星处于高风险水平,金霉素与恩诺沙星处于中风险水平,其余3种处于低风险水平,说明双河洞地下水体中抗生素会造成一定的生态风险.     

地表水中抗生素是哪来的？

最近有报道称,中国地表水环境中已检出约68种抗生素,而且总体浓度水平与检出频率都比较高。一些抗生素在珠江、黄浦江等地的检出频率高达100％,有些抗生素检出浓度高达每升几百纳克。其实,羊城晚报两年前就报道了中科院广州地球化学研究所的一份研究报告,称珠江广州河段,红霉素、罗红霉素、弗诺沙星等9种常用抗生素,总浓度最高超过了每升水2000纳克,高于欧美等国家河流中相应抗生素含量的3至4倍。如今,地表水含抗生素已不再是某个区域的问题,而是很多地方面临的共同威胁。     

太湖贡湖湾水域抗生素污染特征分析与生态风险评价

为评估太湖贡湖湾水域抗生素污染程度与生态风险,利用高效液相色谱-串联质谱检测分析了4类抗生素(四环素类、喹诺酮类、磺胺类、大环内酯类)在贡湖湾表层水的污染特征.结果表明,16种目标抗生素中,有13种在贡湖湾水体中检出,质量浓度范围为0.005~4.720μg·L-1,其中土霉素(oxytetracycline,OTC)检出浓度最高.抗生素在南北两湖湾的检出水平也互有高低,其中四环素类抗生素北部湾要高于南部湾,而喹诺酮类和磺胺类抗生素的检出量南部湾要高于北部湾.采用风险商值法进行风险评估,初步评估结果为贡湖湾水域中检出的抗生素中,处于高风险的有5种:四环素类土霉素(OTC)及喹诺酮类诺氟沙星(norfloxacin,NOR)、氧氟沙星(ofloxacin,OFL)、环丙沙星(ciprofloxacin,CIP)和恩诺沙星(enrofloxacin,ENR),占检出种类38.5%;中风险有4种:四环素(tetracycline,TC)、金霉素(chlortetracycline,CTC)、罗红霉素(roxithromycin,ROX)和磺胺甲基异噁唑(sulfamethoxazole,SMX),占检出种类30.8%;其余4种磺胺甲基嘧啶(sulfamerazine,SMR)、磺胺甲氧哒嗪(sulfamethoxypyridazine,SMP)、磺胺喹噁啉(sulfaquinoxaline,SQX)和甲氧苄氨嘧啶(trimethoprim,TMP)为低风险.评估结果表明贡湖水域抗生素存在一定生态风险,其中四环素类和喹诺酮类尤为突出,应引起足够的注意,并采取相应防范措施.     

香港维多利亚港和珠江广州河段水体中抗生素的含量特征及其季节变化

采用固相萃取、液相色谱/串联质谱法(LC-MS/MS)分析香港维多利亚港(维港)与珠江广州河段水体中9种典型抗生素药物含量.结果表明,在维港海水中,只检出较低含量的氟喹诺酮和大环内酯类抗生素;无论是在枯季(3月)还是洪季(6月),珠江广州河段河水中各种抗生素(阿莫西林除外)均可检出,而且含量较高(分别在70～489 ng·L^-1和13～69 ng·L^-1之间),其含量水平明显高于美、欧等国河流中相应污染物的含量,其中红霉素、磺胺嘧啶等与国外污水处理厂所检出的含量水平相当.数据也表明,河水中抗生素含量水平受季节和水量变化的影响很大,枯季河水中抗生素含量明显高于洪季.与枯季相比,洪季河水中药物含量具有明显的日变化.     

太湖流域河网4种典型抗生素的时空分布和风险评价

分析了太湖流域人口密度大且养殖业发达的宜溧-洮滆水系水相和沉积相中典型抗生素磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX)、氧氟沙星(Ofloxacin,OFL)、罗红霉素(Roxithromycin,ROM)和土霉素(Oxytetracycline,OTC)的时空分布特征,并应用商值法进行了健康风险(Health Quotients,HQs)和生态风险(Risk Quotients,RQs)评价.结果表明,宜溧-洮滆水系中OTC、ROM、OFL、SMX在水相的检出率分别为96.5%、57.0%、60.5%和4.5%,沉积相中的检出率分别为96.5%、95.5%、90.0%和44.5%;水相检出浓度最高的抗生素为OTC,最高浓度为17.85 ng·L~(-1);沉积相检出浓度最高的抗生素为SMX,浓度为46.74 ng·g~(-1);相比于其他3种抗生素,流域水相和沉积相中OTC的检出率和检出浓度均较高.宜溧-洮滆水系主要包括南河和长江客水区,丰水期南河水系抗生素的检出水平高于长江客水区.沉积相中抗生素浓度沿水流方向逐渐降低,入湖河口所有点位由于沉积物堆积作用均呈现抗生素富集现象.渔业养殖中抗生素的大量施用是导致该水系抗生素时空分布差异的主要原因.健康风险评价结果表明,4种抗生素均属于可接受风险(HQs0.01).生态风险评价结果表明,4种抗生素均呈现低风险(RQs0.1),其中,生态风险最高的抗生素是OTC,其值为0.086.为有效管控太湖流域抗生素生态风险,应加强对南河水系水产养殖业监管;入湖河口的抗生素富集现象也应引起重视.     

抗生素在城市污水处理系统中的分布及去除

根据目前国内外已有的研究结果,综述了几类主要的抗生素在世界各国城市污水处理厂污水、污泥中的残留浓度及抗生素在城市污水处理系统中的去除途径和去除效果。结果表明,世界各国城市污水处理厂污水、污泥中抗生素的种类和浓度有明显差异:污水中抗生素的浓度与该国抗生素的使用量有关,我国城市污水中四环素类、磺胺类的检出最高浓度达到103¹04ng/L,远高于其他国家;环丙沙星和甲氧苄啶在美国城市污水处理厂出水中检出浓度较高,达到103ng/L。污泥中抗生素残留主要是通过污泥吸附作用,残留浓度受到抗生素在固-液相的分配系数、亲脂性和离子所带电荷影响。自然条件下,水解、光解和传统生物处理工艺对抗生素的去除率低,而高级氧化技术和膜过滤技术对抗生素的去除效率高,可以达到90%以上。