四環(huán)素類抗生素在土壤中的環(huán)境行為及生態(tài)毒性研究
發(fā)布時間:2020-07-29 13:40
【摘要】: 本課題以四環(huán)素類抗生素為研究對象,結(jié)合2種典型土壤即褐土和紅壤,分別通過振蕩平衡法和室內(nèi)模擬方法研究了此類抗生素在土壤中吸附、解吸和降解行為,且在不同介質(zhì)(水和土壤)中研究了此類抗生素對土壤植物-小麥的生態(tài)毒性,研究結(jié)果表明:四環(huán)素類抗生素在土壤環(huán)境中的吸附動力學(xué):在不同條件下,土壤對四環(huán)素的吸附均能在24h時達到穩(wěn)定平衡。隨著液土比的降低和土壤有機質(zhì)的去除,四環(huán)素在2種土壤上的吸附速度加快。Elovich方程和雙常數(shù)方程對四環(huán)素在土壤中的吸附動力學(xué)具有良好的擬合效果。 四環(huán)素類抗生素在土壤環(huán)境中的吸附和解吸行為:四環(huán)素和土霉素均能被土壤強烈的吸附,結(jié)果表明,在本研究所有的測定條件下,土壤吸附了80.00%的添加在溶液中的四環(huán)素類類抗生素,且2種土壤對四環(huán)素的吸附強于土霉素。Freundlich方程對此類抗生素在土壤中的吸附等溫線具有良好的非線性擬合效果。隨著土壤有機質(zhì)和氧化物的去除,土壤對此類抗生素的吸附容量下降;Ca2+、K+、Na+ 3種離子介質(zhì)條件下,由于Ca2+與此類抗生素能夠形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,因此以Ca2+介質(zhì)中抗生素在土壤上的吸附最弱;隨著液土比的增加,土壤對抗生素的吸附容量和吸附強度均呈下降趨勢;當pH值5.5,隨著實際土壤平衡溶液中的pH的增加,土壤對四環(huán)素的吸附下降。此類抗生素在褐土中的解吸滯后系數(shù)高于紅壤,且土霉素的解吸滯后性強于四環(huán)素。去除土壤有機質(zhì)基本上能夠增加此類抗生素在土壤中的滯后性;不同離子條件下,以四環(huán)素在Ca2+介質(zhì)中的解吸滯后系數(shù)最大,土霉素在K+介質(zhì)中的解吸滯后系數(shù)最大。溫度對此類抗生素吸附解吸的影響并不明顯。四環(huán)素類抗生素在土壤中的吸附以物理吸附為主。 四環(huán)素類抗生素在土壤環(huán)境中的降解行為:四環(huán)素和土霉素在土壤中的降解隨著時間的延長而變緩。根據(jù)半衰期數(shù)值顯示,四環(huán)素在土壤中具較易降解性,而土霉素具中等降解性;四環(huán)素在褐土中的降解快于紅壤,而土霉素在紅壤中的降解快于褐土。去除土壤有機質(zhì)能夠延緩四環(huán)素和土霉素的降解,且土壤有機質(zhì)對四環(huán)素降解的影響比土霉素強烈。土著微生物并不影響此類抗生素在土壤中的降解。 四環(huán)素類抗生素對小麥的生態(tài)毒性:根伸長抑制率是此類抗生素最好的生態(tài)毒性指示指標。土壤對抗生素污染有重要的緩沖作用,其中對土霉素的緩沖強度高于四環(huán)素。在不同介質(zhì)中,小麥的根伸長抑制率(或芽伸長抑制率)與此類抗生素的濃度之間均存在明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。四環(huán)素和土霉素在水溶液中的生態(tài)毒性指標IC10分別為25.88,24.22mg/L,而在土壤中分別增加至377.8,717.6mg/kg,介質(zhì)類型嚴重影響著污染物的IC10值。
【學(xué)位授予單位】:南開大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士后
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號】:X131.3
【圖文】:
用來作為畜禽的生長促進劑,而高劑量使用時用來治療疾病。其中以四環(huán)素、土霉素和金霉素在實際應(yīng)用過程中應(yīng)用最廣泛、使用量最大(李兆君等,2008)。從圖1-1和表1-1四環(huán)素類抗生素的結(jié)構(gòu)式、分子式可知,此類抗生素含有以下功能團,即二甲胺基N(CH3)2,酰氨基CONH2,酚羥基(C-10),此外還有兩個含有酮基和烯醇基的共軛雙鍵系統(tǒng),這兩個系統(tǒng)決定了抗生素的顏色和在紫外光區(qū)的特征吸收峰(齊香君,2004)。四環(huán)素類抗生素是兩性化合物。三羰基甲烷系統(tǒng)具有酸性(pKa=3.3)
【學(xué)位授予單位】:南開大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士后
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號】:X131.3
【圖文】:
用來作為畜禽的生長促進劑,而高劑量使用時用來治療疾病。其中以四環(huán)素、土霉素和金霉素在實際應(yīng)用過程中應(yīng)用最廣泛、使用量最大(李兆君等,2008)。從圖1-1和表1-1四環(huán)素類抗生素的結(jié)構(gòu)式、分子式可知,此類抗生素含有以下功能團,即二甲胺基N(CH3)2,酰氨基CONH2,酚羥基(C-10),此外還有兩個含有酮基和烯醇基的共軛雙鍵系統(tǒng),這兩個系統(tǒng)決定了抗生素的顏色和在紫外光區(qū)的特征吸收峰(齊香君,2004)。四環(huán)素類抗生素是兩性化合物。三羰基甲烷系統(tǒng)具有酸性(pKa=3.3)
【引證文獻】
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1 倪群麗;梁蘭;徐鑫;林琦;;金霉素對小麥根生長的毒性效應(yīng)[J];浙江大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版);2015年06期
2 李鑫;王東升;張婷;;土霉素和金霉素在土壤中的吸附 解吸行為[J];地球環(huán)境學(xué)報;2015年05期
3 郭麗;王淑平;;獸用抗生素在土壤中運移規(guī)律研究進展[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2014年S2期
4 閆雷;畢世欣;趙啟慧;王U
本文編號:2774036
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