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抗生素土壤污染及其修復探討



北極星環境修復網訊:摘 要:抗生素土壤污染和危害日益被人們所發現 和重視。 由于其進入土壤方式的隱蔽性及危害的潛伏性贵州快3开奖结果, 土壤中抗生素污染及治理研究一直滯后于常規土壤污染 物。 文章簡要介紹了抗生素在環境中存在的嚴峻形勢,以 及進入土壤環境途徑、遷移轉化及生態風險,進一步分析 了土壤抗生素污染植物修復的原理和研究應用前景。

關鍵詞:抗生素;土壤污染贵州快3开奖结果;生態風險;植物修復

1 環境中的抗生素

1.1 抗生素的存在現狀

抗生素指的是由微生物產生或者是化學合成的具有抗病原 體或其它生物活性的一類物質,主要有四環素類、喹諾酮類、大 環內酯類、氯霉素類等。而環丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)是人工合 成使用最為廣泛的喹諾酮類抗生素,是恩諾沙星的代謝產物,對 革蘭氏陰性和革蘭氏陽性菌都具有廣譜抗菌性。它通過抑制 DNA 旋轉酶和拓撲異構酶來阻止細胞分裂,已被證明具有基因毒性。

抗生素廣泛地應用于醫療、畜牧養殖及農業生產贵州快3开奖结果。據估計全 球每年使用的抗生素達 100000 到 200000 噸贵州快3开奖结果,而中國每年的使用量超過 22000 噸,其中超過 70%是以藥物原形隨糞尿排出而進入 污水處理系統或直接進入環境。在農業生產中,糞便常被用作肥 料,糞便中的抗生素會滲出進入土壤及底下水贵州快3开奖结果,極大地威脅到農 產品的安全,如珠三角地區農場土壤及蔬菜被普遍檢出抗生素, 含量高達 1537.4 μg·kg-1贵州快3开奖结果,而每份土壤及蔬菜樣品中環丙沙星都被 檢出,濃度范圍為 5.3-119.8μg·kg-1,這些農場都普遍使用糞肥[1,2], 由此可見糞肥的使用是導致農場被抗生素污染的重要原因之一。 在水環境系統的試驗中贵州快3开奖结果,大多數化合物都是持久性的,只有少數 才是可生物降解的。有基因毒性的化合物如喹諾酮類和甲硝唑類 并不能夠被去除,喹諾酮類抗生素會強烈吸附到污泥、土壤和沉 積物當中而不被生物降解。此外,由于污水處理系統對抗生素的 去除率低于 50%,污水廠出水中仍然含有高濃度的抗生素,這些 抗生素未能在污水處理過程或環境中降解或消除,它們將進入到 地表水或地下水甚至是飲用水中,直接威脅到人身安全贵州快3开奖结果。由此可 見贵州快3开奖结果,施用糞肥和廢水排放是導致農業土壤污染的主要途徑贵州快3开奖结果。


1.2 環境中抗生素的危害及遷移

近年來,環境中不斷被發現的抗生素引起了人們的極大關 注,一方面是由于它潛在的生態風險如對環境中微生物參與的 關鍵進程具有潛在的負面影響,如養分的再生贵州快3开奖结果、碳氮循環以及污 染物的降解等過程??股乜赏ㄟ^各種途徑進入環境中贵州快3开奖结果,但我們 對其環境行為及對生態系統的影響卻了解甚少。土壤中環丙沙 星并不易被生物降解和礦化作用,而通常是通過陽離子交換作 用強烈的吸附于土壤??股胤簽E帶來并傳播著抗性作用及抗 性基因,環境中的這些抗性基因在特定的條件下通過遺傳機制 能在微生物間進行水平轉移和放大,進而可能轉移至人類病原 細菌贵州快3开奖结果贵州快3开奖结果,給人類和動物健康帶來災難性的后果贵州快3开奖结果。另一方面贵州快3开奖结果,抗生素 對人類健康的威脅,抗生素可在動植物食品(肉、奶贵州快3开奖结果、蛋、蜂蜜等) 中殘留污染,嚴重危害人體健康,包括“三致”(致癌、致畸、致突 變)作用、生殖與發育毒害、神經毒害贵州快3开奖结果、過敏反應、免疫力降低、耐 藥性等。對孕婦和胎兒危害尤其嚴重贵州快3开奖结果,如四環素、鏈霉素、磺胺類 等可造成胎兒畸形贵州快3开奖结果、器官功能異常和溶血性貧血等贵州快3开奖结果。因此贵州快3开奖结果,抗生 素已成為新型重要環境有機污染物和近年來環境科學研究的國 際前沿課題贵州快3开奖结果。

2 植物修復污染物概況

2.1 土壤污染現狀

隨著經濟工業全球化的不斷發展,人為向土壤環境中排放 的污染物急劇增加,如固體廢棄物的堆放傾倒,各類廢水向土壤 排放滲透贵州快3开奖结果,機動車尾氣和大氣中有毒有害物質的沉降等等,較普 遍的污染物有石油烴(PHC)贵州快3开奖结果、多環芳烴(PAHs)、鹵代烴、殺蟲劑、 溶劑、金屬等,近年研究較熱的有抗生素贵州快3开奖结果、礦山藥劑、藻毒素等都是新型的土壤污染物,由此帶來的對人類和生態環境的危害都 有據可查。土壤是眾多動植物賴以生存繁衍的基礎物質,當污染 物源源不斷進入到土壤中超過土壤本身的自凈能力或超過土壤 的基準值時,就會給生態環境帶來威脅贵州快3开奖结果。工業的快速發展使得世 界各國都面臨著不同程度的土壤污染,特別是農業生產用地贵州快3开奖结果,作 為人類糧食生產的基礎贵州快3开奖结果,土壤健康狀況會影響到農作物產量和 質量,通過糧食、蔬菜、水果等間接影響人體健康,故土壤的健康 狀況與人類健康息息相關[4],在一次對珠三角主要農場的調查中 發現,抗生素污染普遍存在農場中的土壤和蔬菜,其來源和所施 用的糞肥密切相關贵州快3开奖结果,可怕的是我們尚不清楚吃進這些受污染的蔬菜會有何種危害[1]贵州快3开奖结果。各種化學肥料及農藥的大量使用使得農業 用地的狀況堪憂,與此同時,各種工業污染物如重金屬、抗生素、 礦山藥劑通過各種途徑進入到農業用地,農業用地污染日益嚴 重。據統計,我國現有 1 億耕地 hm2 贵州快3开奖结果,其中受到重金屬污染的土地 達 2000 萬 hm2,受農業和化學試劑污染的農田達到 6000 多萬 hm2 ,污染程度達到世界之最[5],污染土壤特別是農業用地的修復 已經到了“不得不為”的地步。

2.2 植物修復機理




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