腐殖酸对海拉尔河典型抗生素污染物吸附作用研究

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随着抗生素用药量的不断增大,抗生素污染对水环境造成的潜在威胁越来越受到重视,而现有研究对于抗生素在环境介质上的吸附机制,及在自然环境中发生的非生物转化认识依然不足,因此,分析水环境中抗生素的残留量、风险以及在水环境中迁移规律具有重要意义。论文以内蒙古呼伦贝尔地区海拉尔河为研究对象现场采样,并利用高效液相色谱串联质谱法建立抗生素的检测方法,找出典型抗生素污染物;结合海拉尔河沉积物中含较高浓度腐殖酸的特点,研究腐殖酸对典型抗生素污染物的吸附性作用,得到如下结论:海拉尔河融雪期的抗生素污染主要以喹诺酮类为主,且含量在我国检测的枯水期河流中处于中等水平,从上游至下游污染逐渐降低,支流伊敏河污染不严重,辉河污染较轻且主要集中在上游;海拉尔河夏雨期的抗生素污染主要以四环素类为主,且含量在我国检测的丰水期河流中处于较低水平,从上游至下游污染并没有明显规律,主要集中在畜牧业发达的地区,支流伊敏河污染仍不严重,辉河污染较轻且主要集中在上游。两个时期的喹诺酮类抗生素都存在高风险,主要是氧氟沙星(OFL)和环丙沙星(CIP),而四环素类抗生素分布广也应引起重视。室内试验所选取的氧氟沙星(OFL)和土霉素(OTC)在腐殖酸上的吸附12h均可以达到吸附平衡,高温利于吸附的进行;OFL和OTC在腐殖酸上吸附主要受物理作用控制,前者为吸热反应,后者为放热反应;腐殖酸对OFL的吸附在中性条件下吸附量最大,对OTC的吸附在酸性条件下吸附量最大;腐殖酸对两者的吸附量随溶液中离子强度的增大均逐渐减小;OFL和OTC在腐殖酸上的吸附主要受静电作用、疏水性作用、氢键作用、离子交换作用的影响,其中离子交换是主导吸附的关键因素。研究结果揭示了海拉尔河内抗生素的迁移转化规律,并为治理海拉尔河内抗生素污染提供科学依据。
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