电动力修复土霉素污染土壤的效果及机理研究

由抗生素引起的细菌耐药性问题日益严峻。为了建立一种高效去除土壤中抗生素和耐药菌污染的方法,文章以土霉素为特征污染物,开展了电动力修复污染土壤的实验研究。经过7 d的电动力修复处理,土壤中土霉素平均去除率达40.8%,这主要源自电场的直接和间接作用、土壤中土著微生物的作用以及水解等过程。经电动力处理后,土壤中的细菌总数(2.42×10^6CFU/g)与空白土壤(2.45×10^6CFU/g)的差异不大,而抗土霉素菌数由空白土壤中的3.73×10^6CFU/g降低到2.24×10^6CFU/g(p<0.05),抗土霉素菌的平均抑制率为15.3%。电动力修复系统中,四环素的降解主要归因于土壤微生物、电场作用下的直接氧化和电极反应产生活性物质的间接氧化以及土壤中的水解等作用。门水平和纲水平的细菌分类研究结果表明,电动力处理前后土壤中的优势菌群发生了改变。综上,电动力修复技术是治理土壤抗生素和耐药菌污染的有效手段。

施用不同来源粪肥对土壤中抗生素淋溶的影响

含有抗生素的粪肥进入农田土壤中对土壤生态系统和水体环境产生危害,同时也会造成抗生素耐药性的传播,对环境安全和人体健康存在威胁.本研究采用土柱淋溶法,以添加四环素类抗生素(四环素、土霉素和金霉素)的猪粪(PM-T)、牛粪(CM-T)、鸡粪(CHM-T)及空白处理(CK-T)为实验组,未添加抗生素的处理为对照组,研究了模拟淋溶条件下施用不同来源粪肥对土壤理化指标和细菌丰度的影响,阐述不同处理四环素类抗生素的迁移规律.结果表明,相比于CHM-T和CM-T处理组,四环素类抗生素更容易在PM-T处理中累积,残留量为0.90~6.91 mg·kg^(-1),明显高于其他处理(0.33~4.42 mg·kg^(-1));相比于表层土壤(0~4 cm),四环素类抗生素在下层土壤(16~24 cm)的浓度更高.PM-T处理土壤中TN和NH_(4)^(+)-N含量分别增加44 mg·kg^(-1)和14.11 mg·kg^(-1),明显高于其他处理.在抗生素的抑制作用下土壤中细菌丰度减少,PM-T处理土壤中的细菌丰度降低39.66%,高于其他添加抗生素处理组(12.38%~35.26%).CHM-T处理中抗生素更容易从土壤中淋出,淋出总量为9.91 mg,明显高于其他粪肥处理组(P<0.05).TN、NH_(4)^(+)-N、四环素、土霉素和金霉素等指标为第一主成分因子,解释量为54.55%,其土壤中的含量与土层深度正相关.总结得出,以猪粪为原料的粪肥处理中四环素类抗生素更容易累积在土壤中,特别是土壤下层,同时更容易造成土壤中微生物环境的改变;而以鸡粪为原料的粪肥施用后抗生素更容易淋出土壤,增加水体污染的风险.