养殖废弃物中磺胺类抗生素的环境迁移与转化行为研究

集约化养殖场废弃物农用是土壤中抗生素的主要来源。磺胺类抗生素是一类与土壤吸附较弱易从土壤中迁移进入水体的药物，但有关这类抗生素随养殖废弃物在土壤中迁移和转化特征还缺少了解。本项目选择城郊结合部的集约化养殖场（建成已有10多年时间）周边农用土壤为研究对象，通过土柱淋溶试验和模拟地表径流迁移试验研究养殖场常用的磺胺类抗生素在土壤（旱地和水稻土）中渗漏和随地表径流迁移特征。并结合磺胺嘧啶及其2种主要代谢产物研究它们在渗漏、迁移过程中转化规律。该研究对于深入认识抗生素这类新型有机污染物的陆相环境行为具有重要的科学意义，同时为指导集约化养殖场的废弃物资源化农用和磺胺类抗生素在土壤中迁移控制提供理论基础。

通过对养殖区粪便及其周边环境介质土壤、沟渠底泥等采样分析，研究了动物养殖源抗生素环境扩散、污染特征。通过室内模拟试验，分析了磺胺类抗生素在农业小流域主要土壤、底泥等介质中吸附、降解等环境行为；通过野外定位试验，研究了随动物粪便进入菜地土壤的抗生素残留特征。主要研究结果如下：.（1）畜禽养殖场的畜禽粪便、 粪肥、作物土壤、 沟渠底泥和人工湿地土壤除了大环内酯类在畜禽粪便中的平均检出浓度大于有机肥之外，样品中抗生素浓度顺序为有机肥>畜禽粪便>作物土壤、 沟渠底泥和人工湿地；从抗生素种类来分析，喹诺酮类抗生素（QNs）的检出浓度最高，单个样品总含量∑QNs 在粪肥中最高达到 2967.6 μg • kg-1，磺胺类抗生素（SAs）和大环内酯类抗生素（MLs）的检出浓度相对较低，单个作物土壤样品∑SAs 和∑MLs 都低于100 μg • kg-1。.（2）抗生素的吸附强度受环境固相介质类型和抗生素种类影响；研究农业小流域土壤对磺胺二甲嘧啶的吸附能力强于磺胺甲恶唑；土壤有机质和粘粒含量与磺胺类抗生素吸附qe值（吸附平衡时吸附量）相关，比较而言，新开垦的旱地土壤对磺胺类抗生素吸附能力较低；初始pH对磺胺甲恶唑在样品中吸附影响更大。.（3）磺胺类抗生素在土壤中降解快、半衰期为1-7天抗生素在土壤中不稳定，解释磺胺类只在短期显著抑制土壤微生物代谢多样性。四环素类与土壤中Ca、Mg等阳离子、土壤粘粒等存在很强的吸附作用，降低四环素在土壤中的生物有效性，进而弱化其对土壤微生物活性的影响。.（4）进入不污染的菜地土壤60天后，土壤中三类抗生素都有下降，且都低于10 μg • kg-1，四环素类抗生素表现较强的残留性，土霉素、四环素和金霉素分别为2.2、3.2、5.9 μg • kg-1。养殖废弃物中抗生素进入土壤后有较快的自然降解过程，但本研究还没有分析蔬菜样品中抗生素残留特性，还不能有效预测它们进入食物链风险。