南昌市四种典型地表水体抗生素污染特征与生态风险评估

摘要

抗生素被广泛使用于人类和动物各种疾病的预防与治疗。随着人口密度的不断增加，畜禽、水产养殖规模的不断扩大，抗生素的种类、产量和用量也随之日益增多。抗生素残留问题及其产生的环境影响已引起了公众的广泛关注。本文采用固相萃取-高效液相色谱法，以3种磺胺类、2种喹诺酮类、1种四环素类和1种药物增效剂甲氧苄氨嘧啶7种常用抗生素为对象，对南昌市不同类型地表水体中抗生素的污染状况、来源、空间分布特征和迁移转化规律进行了系统深入的研究，并评估了抗生素污染对水生微生物和动物的生态风险。本文得到的主要结论如下：
　　(1)本文所选择的7种常见抗生素在南昌市不同类型的地表水体中均有不同程度的检出。抗生素在畜禽养殖区的总浓度范围为0.15~1.57μg·L-1，磺胺类(SAs)是该区水体中抗生素污染的优势组分；抗生素在水产养殖区的总浓度范围为0.28~26.21μg·L-1，喹诺酮类(Qs)、磺胺类(SAs)和四环素类(TCs)三类抗生素在该区水体中皆均有明显的残留；抗生素在城市生活区的总含量范围为0.21~13.62μg·L-1，喹诺酮类(Qs)是该区水体中抗生素污染的优势组分；对照组高校群区只有前湖有检出，总含量为0.56μg·L-1，各种抗生素的含量都相对较低，无明显优势组分。
　　(2)猪粪浆上清液中，除OFL，其余6种抗生素在每个样品中皆有检出，SMZ的含量最高，TMP次之，而NOR的含量则最少。经过一段时间的自然堆放，SDZ、SMZ、SMX、TMP和OTC的含量均有不同程度的减少，而NOR的含量下降不明显，这与抗生素在猪粪浆中的吸附作用有关。
　　(3)磺胺类、喹诺酮类和四环素类抗生素浓度分布呈现以下规律：水产养殖区＞城市生活区＞畜禽养殖区＞高校群区。南昌市地表水体中抗生素污染源主要来自于城市生活区的生活污水和水产品养殖过程，而畜禽养殖过程中粪便造成的抗生素污染主要被其周边土壤吸附，通过地表径流进入周边水体中的抗生素含量相对较少。
　　(4)畜禽养殖区河流中抗生素浓度表现为中游＞上游＞下游，城市生活区玉带河水体中抗生素浓度分布总体上表现为沿水流流向逐渐减小的趋势。抗生素的浓度水平与人口密度、企业废水排放和养殖废水排放等情况具有明显相关性。河水的稀释与自净作用，使得抗生素污染逐渐减小。
　　(5)本研究利用风险商值（RQs）法对南昌市四种不同类型地表水进行生态风险评估。结果表明：水产养殖区水体的抗生素生态风险在总体上处于中等偏高水平，磺胺嘧啶、磺胺甲恶唑、甲氧苄氨嘧啶、土霉素和诺氟沙星对水生微生物暴露出中等以上生态风险（RQs＞0.1），而土霉素和诺氟沙星在个别鱼塘甚至对水蚤和鱼类等水生动物暴露出中等生态风险（0.1＜RQs＜1）。城市生活区水体中，磺胺嘧啶、磺胺甲恶唑和土霉素对水生微生物暴露出中等的生态风险（0.1＜RQs＜1）。畜禽养殖区中只有SDZ在鸭池暴露出中等（0.1＜RQs＜1）生态风险。高校群区水体对水生微生物和动物的生态风险不显著。

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第1章 绪论

1.1 抗生素简介

1.2 抗生素的重要来源及环境归宿

1.3 环境中抗生素的污染现状

1.4 水环境中药物的分析方法

1.5水环境抗生素存在的危害

1.6 抗生素的环境生态风险评估

1.7 研究课题简介

第2章 样品采集与测定

2.1 研究区域概况

2.2 样品采集

2.3 实验部分

第3章 南昌市四种典型地表水抗生素的含量与分布

3.1 畜禽养殖区抗生素的含量与分布

3.2 水产养殖区抗生素的含量与特征

3.3 城市生活区抗生素的含量与分布

3.4 高校群区抗生素的含量及特征

3.5 小结

第4章 南昌市地表水体中抗生素污染的生态风险评价

4.1 畜禽养殖区

4.2 水产养殖区

4.3 城市生活区

4.4 高校群区

4.5 小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 创新之处

5.3 不足与展望

致谢

参考文献