土壤中抗生素殘留對(duì)土壤微生物活性的影響及其生物降解過(guò)程研究.pdf

1、抗生素作為一種高效的抗病和疾病預(yù)防藥物被廣泛的運(yùn)用于畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)，通過(guò)飼料添加劑的形式進(jìn)入畜禽養(yǎng)殖動(dòng)物的體內(nèi)。而畜禽動(dòng)物體內(nèi)抗生素的吸收利用能力有限，大部分抗生素以畜禽糞便或尿液等有機(jī)肥的施用輸入土壤環(huán)境中，造成土壤抗生素的殘留與富集，并誘發(fā)一系列的環(huán)境污染和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。
　　通過(guò)液相色譜（HPLC）的檢測(cè)分析，對(duì)土壤中抗生素的提取過(guò)程和檢測(cè)條件進(jìn)行選擇和優(yōu)化，建立高效的土壤抗生素提取與分析方法。以土壤中抗生素的加標(biāo)回收率和各類抗生

2、素回收穩(wěn)定性為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在波長(zhǎng)為270nm、柱溫為30℃，流動(dòng)相為甲醇+水(20/80，4‰甲酸)的檢測(cè)條件下，選擇甲醇/EDTA=1:1作為抗生素提取液，超聲萃取為10min時(shí)，四環(huán)素類抗生素的回收率為73.2-93.4％，磺胺類為81.2-101.1％，喹諾酮類為106.3％-110.8％。
　　利用高效液相色譜-質(zhì)譜（LC-MS/MS）對(duì)常州施有機(jī)肥的土壤和畜禽糞便檢測(cè)分析。研究表明，在豬糞樣品中，四環(huán)素類抗生素的平均殘留量

3、為3.4-12.3mg/kg，其中土霉素和金霉素殘留量最高，分別為5.6-15.8、0.92-3.3 mg/kg；其次是磺胺類，為1.7-4.8mg/kg，磺胺嘧啶的殘留量最高，1.3-4.2 mg/kg；喹諾酮類為0.7-3.1mg/kg，其中恩諾沙星殘留量最高，為1.1-2.6 mg/kg。在施有機(jī)肥土壤中，四環(huán)素類、磺胺類和喹諾酮類的平均殘留量分別為21.1-314.4 ug/kg、19.9-122.9 ug/kg和24.9-15

4、7.9ug/kg。四環(huán)素類的檢出率最高，為91.3％；磺胺類為20％；喹諾酮類為68.4％。因此，四環(huán)素類抗生素是豬糞和土壤中最主要的抗生素污染物。
　　研究了3種典型抗生素（四環(huán)素、金霉素、諾氟沙星）對(duì)土壤微生物活性的影響，包括土壤呼吸、氨化以及纖化作用。四環(huán)素、金霉素、諾氟沙星的殘留濃度在1.0-20.0mg/kg時(shí)，對(duì)土壤微生物的呼吸作用產(chǎn)生抑制作用，并且隨著土壤中抗生素殘留濃度的增加，這種抑制作用更加顯著（P<0.05）。

5、四環(huán)素對(duì)土壤微生物的抑制作用最明顯，其抑制率在9.6-15.2％之間（P<0.05）；四環(huán)素、金霉素、諾氟沙星的殘留濃度在1-20mg/kg時(shí)，對(duì)土壤微生物的氨化作用主要表現(xiàn)為抑制作用。其中四環(huán)素對(duì)微生物的氨化作用的抑制效果最明顯，抑制率達(dá)到8.2％。相比較低濃度的殘留，高濃度的抗生素（10-20mg/kg）對(duì)微生物的氨化抑制作用更顯著（P<0.05）；抗生素殘留對(duì)土壤纖維素降解率顯著低于對(duì)照組（P<0.05）。四環(huán)素、金霉素、諾氟沙星

6、在土壤中的殘留濃度為10mg/kg時(shí)，土壤微生物的纖維素降解率分別為5.2％，4.9％，4.5％，低于對(duì)照組的纖維素降解率（5.5％）。
　　利用黑麥草對(duì)土壤殘留抗生素進(jìn)行吸收降解，結(jié)果表明，隨著種植黑麥草緩解了抗生素對(duì)土壤微生物活性的抑制作用；在種植黑麥草的土壤中，微生物的呼吸強(qiáng)度和氨化強(qiáng)度分別是未種植黑麥草土壤的4.5和1.9倍。同時(shí)，黑麥草對(duì)土壤抗生素有顯著的降解效果。黑麥草對(duì)四環(huán)素類抗生素的降解率為19.1-27.7％，其