农用畜禽废物抗生素的污染特征和环境归宿研究

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人类和畜禽大量使用抗生素,其中大部分以药物原形随粪尿排出,不断进入环境,成为新型重要环境污染物。尤其是畜禽废物作为有机肥用于农业生产,可能造成土壤-水-作物系统的抗生素污染,危机农产品安全,对生态环境和人体健康构成严重威胁。本论文利用高效液相色谱(HPLC)技术,分析了珠三角不同规模化养殖场畜禽废物中4种喹诺酮类、3种四环素类、5种磺胺类抗生素的含量与时空分布特征,在此基础上对畜禽废物中的抗生素进行堆肥降解实验,并施用畜禽废物进行芥菜盆栽实验。论文的主要结果如下:(1)建立了一种HPLC检测畜禽废物中喹诺酮类、磺胺类抗生素的分析检测方法:喹诺酮类的加标回收率为65.8%~126.3%,检测限为0.46~1.23μg·kg-1;磺胺类的加标回收率为87.5%~120.0%,检测限为80μg·kg-1~387μg·kg-1。(2)养殖场畜禽废物中不同抗生素的含量(平均值)高低次序为:四环素类(255.64mg·kg-1)>磺胺类(53.60 mg·kg-1)>喹诺酮类(1.00 mg·kg-1)。喹诺酮类抗生素中,NOR、CIP的含量较高;磺胺类抗生素中,SM2的含量较高;四环素类抗生素中,OTC、CTC的含量较高。LOM、OTC和SDM分别在夏季、春季和冬季中残留量最高;SMT、CTC与CIP则分别在冬季和夏季中残留量最低。(3)经过28天高温堆肥后,畜禽废物中喹诺酮类抗生素的降解率均在91%以上,其中大部分降解率达到了95%以上,4种喹诺酮类抗生素的含量均<0.22 mg·kg-1;其含量的高低顺序为:NOR>CIP>LOM>ENR,达到了畜禽废物喹诺酮类抗生素无害化处理的要求。(4)施用猪粪和抗生素污染进行芥菜盆栽试验,在土壤、渗漏水、芥菜中均检测到多类抗生素。施加猪粪总体上不会造成土壤抗生素污染(ENR除外),但会造成渗漏水抗生素污染(TC除外)和芥菜抗生素污染(SM2、SMZ和NOR除外)。
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