典型抗生素类药物在珠江三角洲水体中的污染特征

采用固相萃取、液相色谱/串联质谱法调查了9种典型抗生素类药物在珠江三角洲重要水体(珠江、维多利亚港、深圳河与深圳湾)中的污染特征。结果显示,珠江广州河段(枯季)和深圳河抗生素药物污染严重,最高含量达1340ng·L-1,河水中大部分抗生素含量明显高于美国、欧洲等发达国家河流中药物含量,红霉素(脱水)、磺胺甲噁唑等与国外污水中含量水平相当甚至更高。受深圳河污染的影响,深圳湾不同区域水体在一定程度上也受到抗生素药物污染,含量在10～100ng·L-1水平。维多利亚港水体中,只有较低含量的喹诺酮和大环内酯类抗生素有检出。深圳湾和维多利亚港周边水产养殖废水的排放成为水体中抗生素污染的重要来源之一。     

婴幼儿配方奶粉中22种抗生素污染特征及暴露风险

作为一类新污染物,抗生素的环境污染及其潜在的健康风险受到国内外的广泛关注.作为主要的抗菌药物和生长促进剂,抗生素在养殖业和畜牧业中的广泛使用可能会使其在奶粉等农副产品中有一定水平的残留,对人体尤其婴幼儿等易感人群造成潜在的危害.本研究以婴幼儿奶粉为研究对象,采集41个国内外常见市售婴幼儿品牌奶粉,利用液相色谱串联质谱仪(LC-MS/MS)测定奶粉中22种抗生素的含量,并评价婴幼儿奶粉中抗生素对婴幼儿等易感人群的健康风险.研究表明,抗生素在婴幼儿配方奶粉普遍存在,但残留水平较低(μg·kg^-1).其中喹诺酮类抗生素含量略高(∑QNs平均值2.92μg·kg^-1,浓度范围0.49—20.1μg·kg^-1),而磺胺(∑SAs平均浓度0.39μg·kg^-1,0.03—2.93μg·kg^-1)和大环内酯类(∑MCs平均浓度0.16μg·kg^-1,低于检出限(LOD)—1.14μg·kg^-1)抗生素浓度普遍较低.统计分析表明不同阶段和不同奶源婴幼...     

贵州草海喀斯特高原湿地水环境中典型抗生素的分布特征

为了初步探讨喀斯特地貌草海湿地环境中抗生素的污染水平、空间分布特征和生态风险,采用固相萃取和高效液相色谱-串联质谱法研究了地表水和沉积物样品中34种典型抗生素的含量水平,并通过风险商值法(RQ)进行生态风险评估.结果表明,33种抗生素在地表水中均有不同程度的检出,磺胺类、喹诺酮类、大环内酯类、氯霉素类和其他类抗生素的平均浓度分别为50.5 ng·L~(-1)、43.2 ng·L~(-1)、22.6 ng·L~(-1)、15.9 ng·L~(-1)和1.66 ng·L~(-1).喹诺酮类在沉积物中检出浓度最高,平均浓度为282 ng·g~(-1)且高于地表水.在空间分布上,地表水呈现上游入湖口平均浓度(379 ng·L~(-1))高于下游出湖口平均浓度(50.4 ng·L~(-1));草海近岸区南侧沉积物中抗生素浓度高于湖心区和近岸区北侧.风险评估结果表明,单一抗生素SD、NOR、SAR、CTM、ROX和LIN等物质的RQs大于1呈高风险,SMX、SG、CIP、OFL、ENR和ERY等6种抗生素RQs在0.1≤RQs1之间,呈中度风险;SMZ、SPD、FF和CAP等抗生素的RQs小于0.1;抗生素联合风险显示湖心区、南岸区以及出湖口呈现中度风险,其他近城市排污口呈高风险,抗生素联合风险商值明显高于单一抗生素的风险商值.整体看来,人类活动强度与草海水环境中抗生素的污染程度密切相关.     

南方某水库水体中抗生素生态与健康风险研究

环境中大量残留的抗生素将对生态环境和人体健康造成潜在危害。本研究采用风险商值法(RQ)评价了林肯霉素、红霉素(脱水)、罗红霉素、磺胺甲噁唑、磺胺二甲嘧啶、头孢呋辛、头孢氨苄、甲硝唑、阿莫西林和氯霉素10种抗生素对南方某水库水体产生的生态风险,并对10种抗生素进行了化学非致癌物风险评价。结果表明,7个采样点中共检出8种抗生素,残留量在1.2~130.0 ng·L~(-1)之间。红霉素(脱水)、林肯霉素、磺胺甲噁唑这3种抗生素在丰水期、枯水期的所有采样点均有检出,磺胺二甲嘧啶和头孢呋辛在枯水期的检出率也为100%,而氯霉素和阿莫西林在7个样点均未检出。风险评价结果表明,除个别样点外,该水库抗生素残留的整体风险不高。丰水期和枯水期A河水体中磺胺甲噁唑的生态风险商大于1,A河(丰水期和枯水期)、B河(丰水期)和库中3号样点(枯水期)的联合毒性风险商大于1,表明这3个样点的抗生素残留对生态环境存在较严重的威胁,其余采样点抗生素的联合毒性风险商处于0.1到1之间,需长期观测其抗生素的环境动态,以避免高风险危害的发生。该水库10种抗生素残留引起的非致癌物风险数量级在10~(-1)5到10~(-1)2之间,说明该水库中10种抗生素通过饮水途径引起的非致癌风险很低,远低于可接受风险水平,甚至远低于可忽略风险水平。     

华中地区水库型水源地抗生素抗性细菌的赋存特征研究

抗生素的滥用导致了细菌耐药性的变化,而水库型水源地抗生素抗性细菌(Antibiotic resistant bacteria,ARB)与人类健康密切相关.为明确华中地区水库型水源地中ARB的赋存特征,选取华中地区11个大型水库型水源地为研究对象,分析了5类ARB在水和沉积物中的分布规律.结果表明,华中地区水库型水源地水...     

畜牧场土壤中重金属与抗生素抗性基因的分布规律研究

为研究畜牧场土壤中重金属和抗生素抗性基因(ARGs)的空间分布特点,揭示二者之间的相关性,为后续特色黑土的修复治理提供基础理论依据.结合GIS优化布点,在黑龙江省大庆市杜尔伯特蒙古族自治县某畜牧场园区分别采集内部10 cm和50 cm深度的土壤.采用原子吸收光谱仪和原子荧光分光光度计检测8种重金属含量,用单因子污染指数...     

三座不同营养类型水库春季细菌生理群分布特征

运用实验室培养的方法,于2005年4月调查了热带亚热带过渡区的三座不同营养类型的水库:大镜山(富营养型),梅溪(贫中营养型),流溪河(贫中营养型),并对3座水库水体和底泥异养细菌及N、P细菌生理群的分布特点进行了初步分析。3座水库水体和底泥细菌生理群的分布差异明显,这些差异主要取决于水库水体和底泥的营养状况。大镜山水库和流溪河水库底泥中有机营养物质丰富,2座水库底泥中主要细菌生理群的分布相似。流溪河水库与梅溪水库为贫中营养型水库,两座水库水体中主要细菌生理群的密度分布相近。在流溪河水库和大镜山水库中不同采样点之间细菌生理群的分布存在一定的空间差异,梅溪水库大坝和出水口之间差异不显著,这种差异取决与水库的水动力学特征。3座水库水体硝酸还原菌与TP(R2=0.6668,P<0.05)和Chl.a(R2=0.6734,P<0.05)以及有机磷分解菌与TP(R2=0.5977,P<0.05)和Chl.a(R2=0.5968,P<0.05)之间存在着显著的相关关系。     

黄海北部近岸多环境介质中六溴环十二烷的分布特征及生物富集

利用HPLC-MS/MS检测黄海北部近岸水体、沉积物、生物体中α-HBCD、β-HBCD、γ-HBCD的浓度含量,研究了黄海北部近岸六溴环十二烷(Hexabromocyclododecanes,HBCDs)的分布特征,进一步运用生物富集系数评价了黄海北部近岸HBCDs的富集状况.结果表明,水体中HBCDs含量为0.12—2.23 ng·L-1,平均含量为0.56 ng·L-1;沉积物中HBCDs含量为0.55—24.75 ng·g-1,平均含量为6.39 ng·g-1;生物体中HBCDs含量为0.86—67.08 ng·g-1,平均值为11.91 ng·g-1.黄海北部近岸3种介质中都是以γ-HBCD为主要异构体形式,说明了黄海北部近岸的HBCDs主要来源是工业用HBCDs.富集系数研究结果表明,黄海北部近岸生物对HBCDs有较强的生物富集性,有一定的潜在环境风险.     

污水处理厂空气介质抗生素抗性基因的分布

考察了污水处理厂空气介质中典型的抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)污染水平和浓度分布,并通过16S r RNA高通量技术对样品进行亲缘性及溯源研究。结果表明,在污水厂空气样品中8种抗生素抗性基因的检出率均超过50%,其中tet C、sul1、sul2和erm B检出率为100%。在曝气池和污泥脱水车间空气样品中8种抗性基因检出率均为100%。对其中的sul1、sul2、tet G和tet X共4种ARGs的定量分析结果表明,以上4种基因的相对浓度范围在102~105copies·ng~(-1)DNA之间,与邻近居民区空气样品抗性基因浓度处于同一水平;空气样品16S r RNA高通量测序聚类分析结果显示,居民区空气与污水厂园区内空气有较高的种群相似度,污水厂处理单元对其邻近区域的空气介质微生物组成影响较大。     

配套养殖体系中部分抗生素的污染特征

采用超声提取-固相萃取-高效液相色谱串联质谱技术分析配套养殖体系粪便、水体和沉积物中4种磺胺类(SAs)、2种四环素类(TCs)、2种大环内酯(MLs)和2种喹诺酮类(QLs)抗生素的含量和分布特征.研究结果显示,在水体中共检出8种抗生素,浓度在ND—382 ng·L-1,2种四环素类抗生素未被检出,且水体中抗生素的浓度呈现旱季高于雨季;沉积物中共检出7种抗生素,其浓度分别在ND—3400μg·kg-1范围内,磺胺嘧啶(SDZ)、磺胺甲噁唑(SMX)和罗红霉素(RTM)未被检出;在猪粪和鸭粪中均检出甲氧苄啶(TMP)、诺氟沙星(NFX)、脱水红霉素(ETM-H2O)和罗红霉素(RTM),同时猪粪中还检出2种四环素类,鸭粪中检出磺胺二甲嘧啶(SMZ)和环丙沙星(CFX),其中鸭粪中甲氧苄啶的最高浓度达到6.11 mg·kg-1.研究结果表明,不同介质中抗生素的含量存在一定差异,其中磺胺类抗生素在水体中浓度最高,喹诺酮类和四环素类在沉积物中的浓度最高;粪便中抗生素的种类与施药的种类密切相关,并且可能会加剧抗生素对水体环境的污染.     

中国典型沿海城市水产品中锑的分布特征及食用风险

锑具有毒性和潜在的致癌性,近年来受到越来越多的关注.水产品中锑的数据十分有限.本文分析了中国8个典型沿海城市(盐城市、杭州市、舟山市、宁波市、台州市、温州市、福州市、深圳市)124个市售水产品中锑的分布特征和食用风险.结果 显示,水产品中锑的污染水平较低,含量范围为＜0.13-37.8 ng·g-1湿重,平均含量5.7...     

苏南典型土壤中22种有机氯农药的垂直分布特征

近10年来,大批农药、化工企业迁出江苏南部地区,为了解该地区有机氯农药的残留状况以及环境行为,首次对南京、镇江、常州、无锡、苏州部分农业区和工业区浅层土壤中22种有机氯农药(OCPs)的分布特征进行研究,采用加速溶剂萃取法(ASE)和气相色谱法(GC-ECD),对30个不同深度样品进行检测。结果表明:表层土壤依旧是OCPs的主要残留层,主要为滴滴涕(DDTs)和六六六(HCHs)类污染,其中,ω(DDTs)为ND~313.0 ng·g-1(干重,下同),平均值75.04ng·g-1;ω(HCHs)为ND~9.25 ng·g-1,平均值2.82 ng·g-1。DDTs残留以降解代谢产物p,p′-DDD和p,p’-DDE为主,HCHs残留则以β-HCH为主。此外,六氯苯(HCB)、艾氏剂(Aldrin)、七氯(Heptachlor)、狄氏剂(Dieldrin)和硫酸硫丹(Endosulfan sulfate)也有不同程度检出。不同利用类型表层土壤中,有机氯残留状况有所差异,DDTs在工业区土壤中残留量最高,而HCHs在农业区土壤中残留量最高,OCPs残留平均值为工业区(127.2 ng·g-1)农业区(30.75 ng·g-1)。垂向土壤样品分析结果表明:大部分点位OCPs、DDTs及HCHs的残留量均随土壤深度增加而降低,但在下降过程中存在一定的波动性,由于场地土壤受到人为活动的影响,存在一定的干扰现象。本次调查未检出γ-HCH,仅有少量α-HCH检出,说明这些地区近期未出现林丹和HCHs输入。样品中(p,p′-DDD+p,p′-DDE)/DDTs的比值显示该地区近期新的外源DDTs输入较少。本次调查提供的数据可为该地区OCPs垂直分布研究提供参考。     

莱州湾近岸海域中典型抗生素与抗性细菌分布特征及其内在相关性

为了揭示海陆衔接区环境中抗生素与抗性细菌分布特征及其内在相关性,以莱州湾及其主要入海河流为研究区域,利用HPLC-MS/MS分析样品中15种磺胺类抗生素(SAs)和6种喹诺酮类抗生素(QNs)的浓度,并通过改良的Method 1604(US EPA)评估海水与沉积物中2种典型水传病原微生物大肠杆菌(E.coli)与金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抗生素抗性水平,进而探讨该区域水体中抗性菌株的分布特点以及微生物抗性率与相应抗生素浓度的相关性。结果显示,莱州湾水体与沉积物中普遍存在磺胺与喹诺酮类抗生素残留及抗性污染问题。两大类抗生素在水体中平均残留浓度分别为3.89 ng·L~(-1)(SAs)和234.68ng·L~(-1)(QNs),在沉积物中分别为0.91 ng·g~(-1)(SAs)和49.37 ng·g~(-1)(QNs),且分布特征基本呈现自河流向海洋逐渐递减的趋势,说明河流输入是莱州湾抗生素污染的主要来源。在水体中,具有磺胺类抗性的E.coli和S.aureus平均检出量分别达到2 018和4 683 CFU·L~(-1),抗性率范围分别在0%~37.3%和10.6%~45.8%之间;而2种喹诺酮类抗性病原微生物的平均检出量则相对较低,分别为1 315 CFU·L~(-1)(E.coli)和1 461 CFU·L~(-1)(S.aureus),抗性率分别为0%~50.0%和0%~20.8%;此外,相比于E.coli,S.aureus为沉积物中的主要抗性病原微生物,磺胺与喹诺酮类抗性S.aureus检出率均高于80%,平均检出量分别为24CFU·g~(-1)和18 CFU·g~(-1)。相关性分析表明,莱州湾近岸海域水体中磺胺类抗生素浓度与磺胺类抗性微生物总量之间具有良好的线性关系,然而其与微生物抗性率之间并未表现出相似的规律,说明近岸海洋环境中抗生素的残留量不是影响抗性菌株丰度的唯一因素。     

某化工园区场地土壤地下水污染物的分布特征

本研究以长江经济带某典型化工园区为例,探索了该园区土壤与地下水污染的组成特征和分布情况。通过实地调查和采样分析,系统监测了该园区内外土壤与地下水的污染状况,并运用差异分析、相关性分析等,评估了污染物浓度水平的空间分布与组分特征;研究了多层次深度土壤与地下水污染物之间的相关性。结果表明,园区土壤污染物未超标,但Ni(p=0.018)、Cu(p=0.023)浓度显著高于园区周边,周边的Hg(p=0.074)高于内部;地下水污染物中1,2-二氯乙烷、Mn、Pb、二氯甲烷等多种指标超过国家标准,且部分点位超标程度较高,表明地下水受到了严重污染,同时园区地下水污染物与土壤多层次深度污染物整体相关性较低。本研究为该园区的风险评估和修复方案提供了科学依据,为长江经济带生态环境保护和可持续发展提供了科学支撑。     

韩江三角洲典型地区表层土壤汞的分布特征

以韩江三角洲典型地区揭阳市为研究区域,共采集表层土壤样本1330个,深层土壤样本331个,分析土壤汞含量,利用富集因子法研究揭阳市土壤汞的污染特征;利用半变异函数模型和局部Moran I法分析土壤汞的结构特征;利用GS~+软件中的半变异函数模型和ArcGIS软件支持下的克里金插值法,得出研究区土壤汞含量分布图;探究不同成土母质和不同土地利用类型土壤汞含量的分布特征以及土壤理化性质对汞含量的影响.结果表明,揭阳市表层土壤汞的平均含量为0.079 mg·kg~(-1),变幅为0.008—1.053 mg·kg~(-1),高于研究区土壤背景值.研究区土壤汞污染不太严重,只有少部分地区处于中度污染或显著污染,无强烈污染和极强污染.研究区土壤汞含量存在强的空间相关性,说明汞具有强的迁移性.研究区土壤汞含量空间分布格局总体上呈现东北部最高并向四周逐渐降低的趋势.不同成土母质发育的土壤汞含量存在显著差异,成土母质为第四纪沉积物的土壤汞含量显著高于页岩、花岗岩、凝灰岩和粉砂岩发育的土壤.不同土地利用类型的土壤汞含量也存在显著差异,建设用地土壤汞含量显著高于未利用土地和农田用地.有机碳(SOC)和pH值均与土壤汞含量呈极显著正相关,且pH与汞的相关性(r=0.288,P0.01)略强于SOC与汞的相关性(r=0.257,P0.01).     

南方典型水源地及水产养殖区抗生素的复合污染特征及生态风险

抗生素作为生长促进剂和疾病预防控制药物在水产养殖领域得到广泛应用,目前在许多环境水体中检测到不同类型的抗生素。环境中抗生素的残留问题也是目前环境研究的热点问题之一。本研究选择南方某市8个水源地和5个典型水产养殖区作为研究对象,采用固相萃取、高效液相色谱串联三重四级杆质谱联用仪方法,调查了32种常用抗生素在水体中的含量水平和空间分布特征,揭示了抗生素的来源,并对其生态风险进行了评价。水源地共检出12种抗生素,浓度范围为0.12～44.6 ng·L~(-1),以磺胺甲噁唑含量最高;水产养殖区检出14种抗生素,浓度范围为0.95～716 ng·L~(-1),以氯四环素检出浓度最高。整体上水产养殖区抗生素的浓度高于水源地。抗生素浓度与环境因子的冗余分析表明,水产养殖和生活污水排放是水体中抗生素的主要来源。对检出的13种抗生素进行生态风险评价,单一抗生素而言,环丙沙星、氧氟沙星、磺胺嘧啶、氯四环素和脱水红霉素的风险商值大于0.01而小于0.1,表现为低风险。总抗生素风险商值加和在大部分水源地大于0.01而小于0.1,表现为低风险;总抗生素风险商值加和在2个水产养殖区大于0.1,表现为中等风险,水产养殖区抗生素的长期生态风险应该引起关注。     

长江三角洲地区典型废水中抗生素的初步分析

采用高效液相色谱-串联质谱方法,对城市生活污水、养猪场和甲鱼养殖场废水进行抗生素污染检测.污水处理厂污水中检出磺胺二甲嘧啶、磺胺甲氧嘧啶和磺胺甲恶唑3种磺胺类抗生素,浓度都低于5 μg·l-1.养猪场废水中检出磺胺甲恶唑、磺胺对甲氧嘧啶、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶和磺胺氯哒嗪5种磺胺类抗生素(＜5μg·l-1),四环素类的四环素、土霉素和强力霉素(30.05-100.75μg·l-1).甲鱼养殖场废水检出氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素3种氯霉素抗生素,浓度低于检测下限0.1μg·l-1.结果表明,在3种典型废水中,养猪场废水检出抗生素的种类最多,浓度也最高;磺胺类在3种废水中检出频率最高,尤其是磺胺甲恶唑、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲氧嘧啶.说明城市生活污水、畜禽养殖场废水和水产养殖废水都是水环境潜在的抗生素污染源.     

抗生素的环境残留、生态毒性及抗性基因污染

抗生素的环境污染与生态毒害问题近年来引起了极大的关注.在总结国内外相关研究基础上,对环境中几种典型抗生素(四环素、土霉素、氯四环素和磺胺类等)的污染源以及在水和土壤环境中的残留与污染水平进行了分析;对抗生素的污染生态毒性最新研究进展给予了评述;对抗生素抗性基因在环境中可能的暴露途径进行了探讨,指出应将抗生素抗性基因作为一类新的环境污染物.鉴于我国抗生素污染的严峻事实,建议应从国家层面上尽快开展有关抗生素环境污染和生态毒害机理的系统研究.     

生产过程中抗生素与抗药基因的排放特征、环境行为及控制

世界卫生组织在2000年的报告中将抗生素抗性列为本世纪人类在健康领域面临的最大挑战之一,有关抗药基因传播机制与控制技术的研究已经成为国际环境科学领域的一个前沿问题.本文以生产量大、使用历史长的几种发酵类和化学合成类生素为对象,以典型城市污水厂为对照系统,全面评估抗生素生产及废水处理过程中抗生素与抗药基因的排放特征;把传统的筛选培养方法与高通量测序技术及生物信息学手段有机结合,深入研究抗生素胁迫下整合子对抗性基因的重组作用及质粒介导的结合转移作用,以揭示抗药基因在抗生素压力驱动下主要的水平转移机制;构建多通道生物膜流动暴露系统进行抗生素最小选择浓度评价;研究针对抗生素生产全过程的抗生素及抗药基因控制多级屏障技术,为抗药基因的污染控制与管理提供全面系统的科学基础.