典型饮用水源地抗生素污染特征及风险研究

摘要

水环境抗生素污染问题已引起环保部门及社会各界的关注与重视。目前在中国多个水系的水体中，已广泛检测到抗生素的存在，浓度范围在ng/L到μg/L之间。由于饮用水与人类健康密切相关，对饮用水源地抗生素污染进行来源分析，有利于环保部门及时对污染进行防控，保障饮用水源的水质安全及居民的身体健康。 因此，本课题首先建立了一种地表水中的抗生素指纹提取方法，该方法涵盖了8类49种抗生素，在0.001～0.5μg/mL(链霉素为0.01～5μg/mL)浓度范围内线性关系良好，回收率为51.74％～94.69％。其次，采集不同类型的饮用水源地及地表水样品进行抗生素污染指纹特征提取以及抗生素抗性基因丰度测定，并从这两方面对抗生素污染的特征和来源进行分析。 实验结果表明:河流型水源地样品检测到了较高含量的抗生素以及抗生素抗性基因(99.80～195.49ng/L;7.47×10-3～3.57×10-2copies/16S rRNA)，这一情况可能与周边地区的化工、制药企业和污水处理厂等的排污等行为有关，也可能是受到河流的流量、流速等自然因素的影响，需要进一步的调查和研究。水库型饮用水源地和湖泊型饮用水源地样品检测到的抗生素含量较低(0.59ng/L和3.28ng/L)，主要可能是受到了周边地区的生活污水等的影响，同时湖泊型饮用水源地还可能受到周边地区水产养殖过程中抗生素使用的影响。实验中还发现，个别采样点的抗生素污染情况与其它位点有明显的差异，这一情况可能与位点附近存在抗生素的污染源有关，也可能与采样前的排污行为有关，需要密切监控以及进一步调查。 本课题还比较了环境水样中的红霉素浓度与实验中测得的红霉素对金黄色葡萄球菌的最小选择浓度(MSC)。环境水样中红霉素的最高浓度大约为实验中测得的红霉素对金黄色葡萄球菌的最小选择浓度(MSC)的0.001倍左右，这一抗生素浓度可能对环境存在一定的风险。

目录

声明

摘要

1绪论

1．1抗生素

1．2抗生素的使用现状

1．3水环境中抗生素的来源

1．4地表水中抗生素的污染水平

1．5环境中抗生素的含量分析

1．5．1净化富集方法

1．5．2仪器检测方法

1．6抗生素的环境影响

1．6．1抗性细菌及抗性基因

1．6．2抗性基因的来源及传播

1．6．3水环境中抗性基因的现状

1．7本课题的研究目的、意义以及研究内容

1．7．1研究目的及意义

1．7．2研究内容

2地表水中的抗生素指纹提取方法研究

2．1前言

2．2材料与方法

2．2．1标准品与试剂

2．2．2实验仪器及设备

2．3样品的采集与保存

2．4实验方法

2．4．1标准溶液的配制

2．4．2样品处理与检测条件

2．4．2分析方法的质量控制

2．5实验条件优化

2．5．1固相萃取柱的选择

2．5．2上样条件

2．5．3洗脱条件的选择

2．5．4定容液的比较

2．6实验结果

2．6．1抗生素典型图谱

2．6．2方法学验证

2．7．本章小结

3地表水中抗生素及抗性基因的污染特征及来源分析

3．1前言

3．2采样点概述

3．3抗生素及抗性基因污染信息提取

3．3．1抗生素指纹提取

3．3．2抗生素抗性基因的定量测定

3．4结果与讨论

3．4．1抗生素以及抗性基因的污染情况

3．4．2抗生素污染指纹特征

3．4．3抗性基因丰度特征

3．5抗生素及抗性基因污染来源分析

3．5．1抗生素污染来源分析

3．5．2抗性基因污染溯源分析

3．6本章小结

4环境中抗生素污染风险评估方法研究

4．1前言

4．2实验材料及仪器

4．2．1实验材料

4．2．2实验仪器

4．3实验内容

4．3．1生长曲线测定实验

4．3．2菌液浊度与细菌数量的对应关系测定实验

4．3．3药敏性测定实验

4．3．4 MIC测定实验

4．3．5 MSC测定实验

4．4实验结果

4．4．1生长曲线测定结果

4．4．2菌液浊度与细菌数量的对应关系

4．4．3抑菌圈及MIC测定结果

4．4．4 MSC测定结果

4．5分析与讨论

4．6本章小结

5结论与展望

5．1本课题的主要结论

5．2本课题的创新点

5．3展望

致谢

参考文献

附录