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抗生素作为一种新型污染物,通常具有持久性和累积性,会带来潜在的环境生态风险。城市污水处理厂被认为是抗生素向环境迁移的重要环节。当前关于污水处理厂污水中抗生素残留的研究较多,而关于某一地区污泥中抗生素分布迁移的研究还十分有限。本研究系统考察了污水处理厂脱水污泥和污泥厌氧消化系统中多种抗生素的迁移分布规律。以污水处理厂检出频率较高的磺胺甲嘧啶(SMR)、磺胺二甲嘧啶(SMZ)、磺胺甲恶唑(SMX)、氧氟沙星(OFL)、诺氟沙星(NOR)、环丙沙星(CIP)、四环素(TC)、土霉素(OTC)、金霉素(CTC)、红霉素(ERY)、罗红霉素(ROX)和阿奇霉素(AZI)12种抗生素为研究对象,建立并优化了固相萃取-超高效液相色谱串联质谱(SPE-UPLC/MS/MS)分析污水和污泥中12种抗生素的快速检测方法,污水和污泥中定量限分别为0.13~3.5μg/L和0.001~0.008μg/kg。选择天津市城区六座典型城市污水处理厂,定期取样检测脱水污泥中12种抗生素的浓度水平,不同污水处理厂脱水污泥中的抗生素分布呈现相似的规律,检出浓度顺序为:喹诺酮类>四环素类>大环内酯类>磺胺类,相应的平均浓度范围分别为225.5~4466.6μg/kg、5.9~4369.2μg/kg、3.3~1740μg/kg和0~53.4μg/kg。对天津市污水处理厂污泥厌氧消化系统的进出泥定期取样检测,通过质量平衡分析,考察除磺胺类抗生素之外的其他9种抗生素的去除率。结果显示,ROX、AZI和OTC均去除率为51.7%~62.7%,NOR、OFL、TC、CTC和ERY平均去除率为35.3%~43.5%,CIP平均去除率仅有18%,还有负去除现象。比较抗生素结构中含有的得失电子官能团和去除率的关系,发现含有失电子官能团的抗生素更易于在厌氧消化过程中被降解去除。分析进出泥中各抗生素的固液分配系数K_d,除CTC外,其他抗生素的K_d值在污泥厌氧消化过程中均呈下降趋势,抗生素从污泥固相向液相发生了转移。