集約化蔬菜種植區(qū)土壤中喹諾酮類抗生素的殘留動態(tài)及其健康風(fēng)險.pdf

1、背景
　　抗生素是一種新型的環(huán)境污染物，能夠以多種途徑進入到環(huán)境介質(zhì)中，對環(huán)境中微生物活性、動植物生長甚至人類健康等構(gòu)成威脅。由于土壤是抗生素的主要歸宿之地，進入環(huán)境中的抗生素最終將在土壤/沉積物中積累，而植物從土壤中吸收是蔬菜中抗生素殘留的主要途徑。喹諾酮類是土壤中檢出種類較多且濃度較高的抗生素種類之一，并且它在土壤中的吸附能力高于其他磺胺類、大環(huán)內(nèi)酯類等抗生素。因此土壤中的喹諾酮類抗生素研究成為熱點問題。而目前，對于土壤中喹諾

2、酮類抗生素隨時間變化情況的研究以及喹諾酮類抗生素對土壤生態(tài)和人類健康的影響的研究較少，因此，本文針對土壤中喹諾酮類抗生素殘留動態(tài)及健康風(fēng)險進行了深入探討和研究。
　　目的
　　揭示集約化蔬菜區(qū)土壤中喹諾酮類抗生素含量特征，并通過實驗室模擬來研究喹諾酮類抗生素在該地區(qū)常見兩種類型土壤中的吸附及降解動態(tài)，進而對該地區(qū)土壤中喹諾酮類抗生素的生態(tài)風(fēng)險及對人類健康的風(fēng)險進行評估。
　　方法
　　(1)2012年11月在山東

3、某蔬菜種植區(qū)選擇100個大棚，棚內(nèi)按S型布點法采集土樣，實驗室內(nèi)通過高效液相-質(zhì)譜聯(lián)用的方法檢測目標抗生素諾氟沙星、環(huán)丙沙星和恩諾沙星的濃度。
　　(2)采集該地區(qū)主要土壤類型褐土和潮土土樣，事先檢測均無目標抗生素殘留。人為向土樣中添加濃度為1000ug/kg的諾氟沙星、環(huán)丙沙星和恩諾沙星抗生素混合標液1ml，恒溫暗室培養(yǎng)，按規(guī)定時間間隔檢測三種目標抗生素濃度，進行分析比較。選擇潮土土樣高溫滅菌，向土樣中添加相同濃度抗生素混合標液

4、，與上述未滅菌組潮土土樣對比，分析微生物降解作用。
　　(3)在掌握三種目標抗生素降解動態(tài)的基礎(chǔ)上，預(yù)測不同季節(jié)土壤中抗生素殘留濃度，評估其土壤生態(tài)風(fēng)險。利用多種蔬菜中抗生素富集系數(shù)及土壤中抗生素預(yù)測濃度來推測蔬菜中抗生素殘留濃度，通過計算其日人均攝入量來評估其健康風(fēng)險。
　　結(jié)果
　　(1)典型集約化蔬菜區(qū)土壤中諾氟沙星、環(huán)丙沙星和恩諾沙星的檢出率分別為100％、100％和85％，濃度范圍分別為0.39～288.33

5、μg/kg、2.39～651.57μg/kg和ND～166.96μg/kg。
　　(2)所有土樣中添加相同濃度1000μg/kg的混合標準溶液，達到吸附平衡時，褐土中諾氟沙星、環(huán)丙沙星和恩諾沙星濃度均值分別為:218.23μg/kg、223.06μg/kg和235.80μg/kg，實驗結(jié)束時三種抗生素濃度分別降解為80.52μg/kg、63.64μg/kg和104.00μg/kg。潮土中諾氟沙星、環(huán)丙沙星和恩諾沙星三種抗生素初始濃

6、度分別為:273.43μg/kg、210.62μg/kg和224.37μg/kg，實驗結(jié)束時三種抗生素濃度分別為:107.22μg/kg、68.26μg/kg和86.22μg/kg。微生物作用實驗組，三種抗生素在滅菌組初始濃度分別為278.55μg/kg、221.82μg/kg和228.30μg/kg，實驗結(jié)束時，濃度降為165.27μg/kg、130.51μg/kg和142.20μg/kg。
　　(3)根據(jù)實驗獲得降解動態(tài)數(shù)據(jù)計

7、算，采樣3個月后土壤中諾氟沙星、環(huán)丙沙星和恩諾沙星濃度降解率分別為48.60％、54.51％、42.14％，預(yù)測三種抗生素最大值分別降為148.20μg/kg、296.40μg/kg和96.60μg/kg。實驗結(jié)果顯示6個月后土壤中諾氟沙星、環(huán)丙沙星和恩諾沙星的降解率分別為62.22％、70.93％和54.32％，此時三種抗生素最大值相應(yīng)的預(yù)測值分別為:108.93μg/kg、189.41μg/kg和76.27μg/kg，預(yù)測各類蔬菜每

8、日攝入量最大值范圍為0.07-0.38μg/kg體重/天。
　　結(jié)論
　　(1)本文所調(diào)查集約化蔬菜種植區(qū)土壤中環(huán)丙沙星高于諾氟沙星和恩諾沙星，具有較高的生態(tài)風(fēng)險。在空間分布上，該地區(qū)諾氟沙星、環(huán)丙沙星和恩諾沙星在土壤中濃度分布呈現(xiàn)一定的區(qū)域聚集性，研究區(qū)域東北部地區(qū)濃度較高。
　　(2)褐土中諾氟沙星、環(huán)丙沙星和恩諾沙星的半衰期分別為95.26天、77.14天和146.61天，潮土中三種抗生素半衰期分別為83.20天