饮用水中典型PPCPs的检测及其对细菌群落结构的影响

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新兴微污染物之一的药物及个人护理品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,PPCPs)被广泛应用于人们的日常生活中,通过生活污水、工业废水以及畜牧养殖业废水等途径进入环境,产生污染。目前,地表水、地下水以及饮用水中都有不同程度的检出。为了探究PPCPs对饮用水中细菌群落结构的影响,本文选取了9种药物类PPCPs和4种抗生素类PPCPs,通过实验研究PPCPs的含量变化对细菌群落结构的影响。首先,建立了一种可同时测定氯霉素、红霉素、土霉素及青霉素-G的检测方法。对前处理条件进行优化,确定最佳pH为5,洗脱剂选用8 mL的甲醇,流动相选用0.1%的甲酸水溶液和乙腈,氯霉素采用负离子扫描,其余抗生素采用正离子扫描,实现了抗生素含量的准确测定。其次,向去除余氯以及补充氯的饮用水中分别添加一定浓度的9种药物类PPCPs,在不同时刻测定其含量以及细菌多样性。通过实验发现,在去除余氯的饮用水中,9种PPCPs的衰减顺序为:酮基布洛芬>克伦特罗>地尔硫卓>苯扎贝特>纳多洛尔>达舒平>舒必利>维拉帕米>氟西汀,在补充氯的饮用水中,9种PPCPs的衰减顺序为:维拉帕米>克伦特罗>地尔硫卓>纳多洛尔>舒必利>达舒平>氟西汀>酮基布洛芬>苯扎贝特。饮用水中的主要菌种有Propionivibrio、Sphingomonas、Parvularcula和Mycobacterium,对药物类PPCPs敏感的菌种有Propionivibrio、Alkanindiges、Lactobacillus和Paenibacillus。最后,在管网模拟装置中分别添加一定浓度的单一抗生素,在不同时刻进行取样分析。结果表明,红霉素和土霉素在管网中随输配时间呈下降趋势,氯霉素含量先下降后上升,青霉素-G含量在一定范围内呈现浮动。通过四组实验的细菌群落结构分析,发现对氯霉素敏感的菌属有:Bosea、Caulobacter、Altererythrobacter、Novosphingobium;对红霉素敏感的菌属有:Ralstonia、Delftia、Hydrotalea、Massilia、Acinetobacter、Arthrobacter;对土霉素敏感的菌属有:Variibacter、Sphingomonas、Acinetobacter、Caulobacter、Bosea、Aquabacterium;对青霉素-G敏感的菌属有:Caulobacter、Bradyrhizobium、Variibacter、Methylobacterium、Acinetobacter、Bdellovibrio、Aquabacterium、Novosphingobium。
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