典型磺胺类抗生素在农田土壤中的迁移转化过程及机理研究

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jquerystu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
磺胺类抗生素(SAs)是一类广泛应用于畜禽养殖业的人工合成抗生素。然而,畜禽摄入的抗生素通常不能被完全吸收,大约有30-90%会通过排泄物以原药和代谢产物的形式排出体外,对生态环境和人类健康造成风险。本文选取了磺胺嘧啶(SDZ)和磺胺甲恶唑(SMX)这两种典型SAs作为研究对象,通过固相萃取结合液相色谱串联质谱技术(SPE-LC-MS/MS)研究了它们在农田土壤中的吸附/解吸动力学、等温线、降解机制和淋溶规律。论文主要取得如下研究结果:  (1)优化了固相萃取前处理过程和LC-MS/MS色谱质谱条件,建立了SDZ和SMX的SPE-LC-MS/MS检测方法。两种抗生素检出限分别为0.77μg·L-1和7.23μg·L-1,线性相关系数(R2)大于0.974。土壤、粪便和去离子水样品中的加标回收率在71.50-117.00%之间,相对标准偏差(RSD)均小于5%。  (2)SDZ和SMX在两种土壤上的吸附/解吸动力学分为快速反应和缓慢平衡两个阶段,24小时达到平衡。在三种动力学模型中,准二级动力学方程拟合效果最好。采用Henry定律和Langmuir模型对SDZ和SMX的吸附/解吸等温线进行了拟合(R2>0.985)。两种抗生素的吸附量与pH值呈负相关,解吸量与pH值呈正相关。随离子强度增加,吸附/解吸量都呈现先增后减的趋势,且二价离子的吸附常数明显高于一价离子。与吸附过程相比,解吸均存在“滞后现象”。SDZ和SMX在土壤上的吸附属于物理吸附,氢键作用、π-π共用电子对作用和表面络合作用是吸附过程的主要机制。  (3)一级降解动力学方程能较好地拟合两种抗生素在土壤中的降解行为(R2>0.762)。无论在好氧还是厌氧条件下,SDZ和SMX在灭菌土壤中的半衰期(DT50)都比未灭菌土壤长。添加粪便能促进抗生素的降解,但并不显著(<20%),多次添加粪便土壤的DT50都比单次添加粪便长,粪便不同添加方式不会影响最终的降解率。相同初始浓度和培养条件下,降解速率差异出现在0-21天。UHPLC-Q-TOF-MS检测到SDZ和SMX分别有7种和6种降解产物。厌氧降解过程中土壤温度总体下降,pH值变化与初始浓度有关,抗生素去除率与土壤中硫酸盐和硝酸盐的浓度变化呈正相关(R2>0.750)。  (4)通过土柱淋溶实验,发现两种抗生素在供试土壤中均呈现向下迁移的趋势。土柱各层中抗生素含量和迁移距离随着施药量增加而增加,随pH值降低和粪便含量增加,土壤中保留抗生素的浓度增加,向下迁移的能力减弱。SDZ和SMX的地下水污染指数(GUS)分别为3.50和4.45,均大于2.8,表明其在供试土壤中的淋溶迁移性很强。
其他文献
在新的教育环境下,对目前的高中英语教学提出了更高的要求,为了更好的适应新的时代发展环境,要求教师要结合学生的实际学习情况更好的对教学模式进行创新升级.其中小组合作学
数学教学是高中教学工作中比较重要的内容,其数学教学质量对高中教学整体质量有着直接的影响.新形势下,信息化技术在民众生活及工作中得到了较为广泛的应用,为民众提供了极大
随着近年来日益加重的能源危机,不可再生能源的日益枯竭,节能这一话题正越来越吸引人们的注意力[1]。根据美国能源部2007年建筑物能源数据手册统计:建筑能耗占到全球总能源的
由于循环流化床燃烧(CFBC)与传统煤粉炉燃烧在燃烧温度、煤质与脱硫方式等方面存在重大区别,加之CFBC脱硫飞灰中硫钙组分对胶凝反应影响的机理尚不明朗,终致CFBC脱硫飞灰无法在
海上溢油事故是目前海洋污染的主要原因之一,溢油事故不但给社会带来巨大经济损失,而且严重影响海洋生态环境,破坏生态平衡,其破坏是持久且难以完全修复的,因此建立海上溢油风险评
半导体发光二极管具有节能、环保、寿命长、尺寸小等优点,被认为是取代传统光源的下一代照明技术。然而在半导体照明产业化的过程中,必须突破出光效率、工作功率、成本和可靠性
现代经济体制的变革和激烈的市场竞争促使企业在会计制度和管理制度上不断变革,推动企业向经营规范化、核算精细化方向发展.财务分析在日常经营工作中目标明确、作用突出,是
面向相同的信息空间,异型信息系统采用不同的信息域划分标准及信息描述方法,导致对同一实体的描述信息在逻辑结构和语义表述方面存在差异,妨碍了系统间信息的有效共享.因此,
在初中语文进行翻转课堂教学时,合理地引导学生进行小组合作,可以促进学生语文学习质量的有效提高.下文就初中语文翻转课堂教学模式中的小组建设进行分析.
沉积物-水界面是水环境中物质交换非常活跃的区域,是物质地球化学循环和生物系统耦合的重要场所。沉积物-水界面的物质交换作为上覆水富营养化水平的一个重要影响因素,受到的关