鄱阳湖抗生素残留的环境归趋和生态效应研究
阅读量: 来源: 时间:2021-08-05

由于抗生素在人畜疾病治疗和动物养殖业中的频繁使用,导致抗生素在环境中被普遍检出。已有研究表明,抗生素及其他复合污染物的存在对环境微生物产生了持续的选择压力,加速诱导了环境中抗生素抗性细菌和抗生素抗性基因的产生。近年来,江西省鄱阳湖水资源与水环境重点实验室在鄱阳湖流域开展了环境抗生素及抗性基因污染方面的研究,取得系列研究进展。

1鄱阳湖抗生素污染特征及生态风险评价研究

本研究建立了一套固相萃取-液相色谱-质谱联用(SPE-HPLC-MS/MS)检测水环境中18种痕量抗生素的检测方法,通过2014-2016年连续三年的系统监测,探讨了鄱阳湖水环境中抗生素残留的污染特征和来源,运用风险商值法对鄱阳湖水体进行抗生素污染的生态风险评价。本研究成果在环境领域国际知名期刊Chemosphere发表。

研究结果表明,鄱阳湖水体抗生素检出含量总体较低,检出浓度均在ng/L级;从检出频率或检出浓度看,四环素类抗生素、磺胺类抗生素和大环内酯类抗生素是鄱阳湖水体主要抗生素检出类型,其中土霉素无论是检出频率还是检出浓度均较高;相比国内外其他湖泊和水域,鄱阳湖水体五类目标抗生素的检出浓度处于中等或低于平均水平。鄱阳湖5种高频和相对高浓度抗生素中,大多数抗生素对各级受试生物的风险商值均低于0.01,表明为最低风险状态。其中,磺胺嘧啶和磺胺二甲嘧啶的风险商值相对最大,尤其对溞类的慢性风险相对最高。

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.05.148

漆酶-红壤体系对多种抗生素的联合去除研究

传统的污水处理工艺并不能有效地去除抗生素。近年来,环境抗生素污染控制和去除技术研究受到国内外学者的关注。由于漆酶具有氧化底物广泛、能耗低、效率高、环境友好等优越性能,利用漆酶催化氧化降解有机污染物得到广泛研究。本研究开发了一种能够同时降解14种抗生素的漆酶-红壤耦合体系强化去除抗生素技术,明确了耦合体系的各种技术参数,取得了较好的联合去除效果。本研究成果在环境领域国际知名期刊Journal of Hazardous Materials发表。

研究结果表明,四环素类抗生素和磺胺类抗生素能够被漆酶-丁香醛(SA)催化氧化体系氧化降解,而喹诺酮类抗生素则难以被漆酶-丁香醛(SA)催化氧化降解,这主要是由抗生素的自身结构差异造成的;四环素类抗生素和喹诺酮类抗生素能够被红壤吸附去除,而磺胺类抗生素则难以被红壤吸附去除,电荷吸附是导致红壤吸附去除四环素类抗生素和喹诺酮类抗生素的主要机制。

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漆酶-红壤耦合体系同时降解磺胺类、四环素类和喹诺酮类抗生素

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漆酶氧化、红壤吸附及其耦合作用去除抗生素示意图

鄱阳湖滨湖区典型污水处理厂抗生素抗性基因和微生物群落分布特征研究

近年来,抗生素抗性基因作为一类新型污染物越来越受到关注。污水处理厂因其内存居民生活污水、医疗废水等各类废污水,成为一类重要的环境抗性基因储存库。据不完全统计,鄱阳湖流域有107个城市生活污水处理厂和60个工业污水处理厂。在107个城市生活污水处理厂中,有94(88%)采用氧化沟处理。在60个工业污水处理厂中,有14个采用SBR/CASS工艺, 13个采用A/OA/A/O工艺,10个采用氧化沟工艺,23个采用其他处理;许多污水处理厂也采用组合工艺去除特殊污染物以达到规定的排放标准。本研究选择鄱阳湖滨湖区典型的市政污水处理厂(氧化沟工艺)和工业园区污水处理厂(SBR工艺)两类污水处理厂,进行抗生素抗性基因和微生物分布特征及其差异研究。本研究表明,工业园区污水处理厂进水中较高的重金属(Pb)含量及其核心处理单元较短的水力停留时间是造成差异的主要原因。研究结果为两类污水处理厂制定控制抗性基因和耐药细菌传播和扩散的针对性措施提供了科技支撑。本研究成果在环境领域国际知名期刊Water Research发表。

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两类污水处理厂抗生素抗性基因主要影响因子的冗余分析(RDA


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