有机肥中兽用抗生素在土壤中的环境行为和修复研究

摘要

为研究抗生素污染对土壤环境的影响，需要对农田土壤中抗生素的降解转化及土壤微生物种群结构和代谢活性及污染修复技术进行深入而全面的研究。本研究选择浙江省青紫泥、小粉土两种土壤类型，在土壤中添加含不同浓度的磺胺类或四环素类抗生素或两种抗生素复合污染的有机肥，采用微宇宙土壤培养试验，研究抗生素在土壤中的降解转化及对土壤微生物的影响，同时进行抗生素污染修复剂的初步筛选。结果表明:
　　(1)磺胺二甲嘧啶和强力霉素在土壤中均表现快速分解，不同类型土壤中的降解速度有所不同，与土壤特性有关。在小粉土中，磺胺二甲嘧啶和强力霉素降解相对较快，在培养28天之前降解率快速增加，28天之后则基本趋于平稳状态，两种抗生素最终降解率分别为93％-97％和95％-97％;青紫泥土壤中两种抗生素降解率上升过程相对缓慢，直至培养第42天才趋于平稳，但两种抗生素的最终降解率则与小粉土接近，分别达到了95％-97％和98％-99％。在培养初期（第3天），无论是磺胺二甲嘧啶或是强力霉素，复合污染条件下其在土壤中的降解率均高于单一污染，两种抗生素在共存条件下表现为相互促进降解，随着培养时间的增加，差异逐步缩小。
　　(2)磺胺二甲嘧啶、强力霉素及其混合物进入土壤后均可在短期内刺激土壤微生物呼吸，诱导土壤微生物群落代谢多样性的短暂提高，但这种效应随培养时间的增加而减弱。磺胺二甲嘧啶和强力霉素共存对土壤微生物群落代谢的影响没有表现出明显的协同或相加效应，其中强力霉素对土壤微生物群落代谢的影响远高于磺胺二甲嘧啶的影响，是复合抗生素污染土壤微生物群落代谢结构和多样性改变的重要原因。青紫泥中，强力霉素浓度与微生物代谢活性和多样性表现出显著正相关，土壤微生物代谢随强力霉素浓度的增加而增加，但小粉土无类似现象。
　　(3)添加一定的外源物对土壤中残留抗生素的去除具有一定的作用。其中竹炭、木屑、白腐菌菌剂和OTC-16+SMD-FA菌剂处理土壤中磺胺嘧啶残留浓度比对照处理降低了78％、70％、61％和54％。OTC-16+SMD-FA菌剂及腐殖酸材料对土壤中强力霉素残留的去除，具有明显的促进作用。土壤中与不同抗生素污染相对应的耐药菌比例不同，其中磺胺嘧啶耐药菌的比例大大高于强力霉素耐药菌。自制OTC-16+SMD-FA菌剂不仅对磺胺和强力霉素有促进降解的作用，同时能明显降低两种抗生素耐药菌在土壤细菌中的比例，抑制土壤耐药基因传播。

目录

摘要

第1章研究综述

1．1抗生素使用现状

1．2抗生素在土壤中的环境行为

1．2．1抗生素进入土壤的途径

1．2．2抗生素在土壤中的迁移转化

1．2．3抗生素对土壤微生态的影响

1．3土壤抗生素污染修复进展及意义

1．4本文研究概况

1．4．1研究目的与意义

1．4．2研究内容

1．4．3技术路线

第2章抗生素在不同类型土壤中的降解转化

2．1引言

2．2材料与方法

2．2．1实验材料

2．2．2实验方法

2．2．3数据处理

2．3结果与分析

2．3．1磺胺二甲嘧啶在土壤中的降解规律

2．3．2强力霉素在土壤中的降解规律

2．4讨论

2．5本章小结

第3章抗生素在不同类型土壤中的微生态效应研究

3．1引言

3．2材料与方法

3．2．1试验材料

3．2．2实验方法

3．2．3数据处理

3．3结果与分析

3．3．1磺胺二甲嘧啶和强力霉素单一及复合对土壤微生物群落代谢结构的影响

3．3．2磺胺二甲嘧啶和强力霉素单一及复合处理对不同类型土壤微生物群落代谢多样性的影响

3．3．3抗生素浓度与土壤微生物群落代谢的关联分析

3．4讨论

3．5本章小结

第4章土壤中抗生素污染的修复

4．1引言

4．2材料与方法

4．2．1实验材料

4．2．2实验方法

4．2．3数据处理

4．3结果与分析

4．3．1不同添加剂对土壤中磺胺抗生素去除的影响

4．3．2不同添加剂对土壤中四环素类抗生素去除的影响

4．4讨论

4．5本章小结

第5章结论与展望

5．1全文结论

5．2不足与展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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