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四环素类抗生素(TCs)在畜禽养殖过程中的滥用所造成的土壤污染问题对生态环境构成了严重的潜在威胁,危及农产品安全。目前,许多国家已经开展了TCs在环境样品中的残留调查,但对其在环境中的迁移转化行为研究还鲜有报道。本文通过固相萃取高效液相/液相-质谱联用技术(SPE-HPLC/LC-MS)探讨了TCs中应用最为广泛的土霉素(OTC)、四环素(TC)、金霉素(CTC)三种抗生素在土壤中的动力学吸附、热力学吸附、土柱迁移、降解及各过程的影响因素,以期为TCs的生态环境评价及预测提供相关理论依据。论文的主要结论如下:(1)建立了土壤中OTC、TC、CTC三种抗生素的SPE-HPLC/LG-MS检测方法,对HPLC的流动相pH值和样品固相萃取的前处理方法进行了优化,其中包括对提取剂、超声提取时间、超声提取次数、固相萃取洗脱液进行选择。结果显示,在优化实验条件下,OTC、TC、CTC用HPLC检测方法的检出限分别为0.20、0.17、0.26mg/L,所得平均加标回收率为85.51%92.83%,有良好的重现性和较高的回收率;用LC-MS检测方法检测OTC、TC、CTC的检出限分别为0.89、0.57、1.18μg/L,平均回收率为87.47%95.72%,具有比HPLC更高更好的重现性和回收率,而且能在基质复杂的样品中较为准确地进行定量测定,可用低浓度样品痕量分析。(2)用批量平衡法对OTC、TC、CTC三种抗生素在红壤土的动力学和热力学吸附行为进行了相关的研究。研究结果表明,三种抗生素在红壤土中吸附速率较快,在吸附开始30min内三种抗生素吸附量可达平衡吸附量的98.21%以上,其吸附动力学过程符合Elovich方程,拟合相关系数R2>0.82;三种抗生素在红壤土中的等温吸附与解吸可以用Freundlich方程进行拟合,相关系数R2>0.99,吸附系数Kf在58.7369.63之间,属于中等吸附等级;1/n在1.091.20之间,吸附曲线属于“S”型;且TCs的吸附量随着土壤有机质、黏粒、氧化物含量的升高而增大,随着溶液pH值的增大而减小,并在pH=6时,出现最大值;TCs在土壤中的解吸存在明显的滞后性,在土壤中具有较强的吸附性,迁移能力较差,对地下水的威胁较小。(3)TCs在土壤中具有一定的垂直迁移能力,本文用土柱淋溶法考察了土壤类型、淋溶体积、淋溶液pH值、施药量等因素对TCs垂直迁移的影响。结果表明,在红壤土、黑钙土、赤红壤三种不同类型的土壤样品中,TCs在土壤中的迁移深度为:赤红壤>红壤>黑钙土;经淋溶后的TCs主要富集在土壤表层,其含量随土壤深度增加而明显降低;同一深度的土壤中TCs含量随着淋溶液体积、施药量的增加而增大,随pH值增大而减小;当淋溶液中含有一定量的TCs溶液时,TCs在土壤中的迁移深度明显增加,且CTC>TC>OTC,说明用含有TCs的污染水源灌溉土壤时,TCs更易迁移到土壤深处。(4)运用L9(34)正交实验探讨了初始浓度、光照强度、含水率、土壤pH;光照、微生物和土壤类型对TCs在土壤中的降解影响。结果表明,初始浓度、光照强度、含水率、土壤pH对TCs的降解均有一定影响,其中对TC,各因素的影响程度为初始浓度>含水率>光照强度>土壤pH,对OTC、CTC为初始浓度>光照强度>含水率>土壤pH;在不同的土壤类型中,TCs的降解率不同,在红壤土、黑钙土、赤红壤三种土壤中,TCs的降解率为黑钙土>红壤土>赤红土;在相同的土壤类型中,三种抗生素的降解规律为CTC>TC>OTC;光照为TCs在土壤中的主要降解因素,黑暗处理条件下土壤中TCs的降解半衰期约为光照下的两倍,微生物对土壤中TCs的降解影响相对较小,灭菌处理条件下土壤中的TCs降解半衰期比未灭菌的降解半衰期长37天,且TCs两种降解动力学过程符合一维降解动力学规律,即C=C0e-Kt,拟合相关系数R2>0.91。