四环素和磺胺甲恶唑在饱和水土介质中的迁移行为研究

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随着畜牧业和农业的兴起,大量的抗生素被人类所应用,并排放进入到土壤环境之中。这些存留在环境之中的抗生素,产生了潜在的环境风险,危害生态平衡和人类健康。土壤作为环境介质之一,它的组成复和理化性质十分复杂,因此其中残留的抗生素所引发的环境问题近年受到国内外学者的广泛关注。土壤是抗生素类污染物的主要存留场所,也是其迁移进入水环境的必经路径。因此,对于抗生素在土壤环境中的迁移研究迫在眉睫。本试验选取磺胺类抗生素和四环素类抗生素中较有代表性的两种抗生素——磺胺甲恶唑(SMX)和四环素(TC),探究二者在不同土壤中的迁移特性和迁移机理,特别探究了土壤粘粒对四环素和磺胺甲恶唑药物在土壤介质中迁移的影响。并分析了迁移与吸附之间的关系。
  主要成果如下:TC在石英砂和宁河土中迁移达到平衡时的C/C0值分别为0.8923和0.3693,SMX在不同土壤介质中的迁移达到平衡时的C/C0值分别为0.9819,0.9613,0.9734,0.9365,1.0010;在pH=7和pH=5的值条件下的SMX在宁河土中的迁移达到迁移平衡时的C/C0值分别为0.9849和0.9820;C0为10mg/L和50mg/L的TC在宁河土中的迁移达到平衡时的C/C0值分别为0.4472和0.6570。通过以上数据并结合土壤理化性质分析发现:土壤介质的有机质的含量、抗生素污染物的浓度,均会对二者在土壤内部的迁移能力产生影响。有机含量越高,抗生素在土壤介质中的迁移能力越弱,抗生素污染物浓度越高,其在土壤中的迁移能力越强。另外粘粒、粉粒和砂粒的含量均会对TC和SMX在土壤中的迁移造成不同程度的抑制,相较于SMX而言对TC在土壤中迁移能力的制约较强。TC和SMX在土壤中的吸附可能受憎水性作用、氢键作用、桥联作用、π-π相互作用等多个机理的共同作用。因此,TC和SMX在土壤行的吸附行为由多种因素综合决定。且吸附能力的强弱是影响抗生素在土壤环境中迁移的主要因素。TC和SMX在吸附能力较强的土壤中的迁移能力较弱。上述结论,有助于深入理解土壤中抗生素的迁移规律,为土壤中抗生素的有效治理提供科学依据和理论支持。
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