珠三角地区蔬菜基地土壤中典型抗生素的污染特征研究

论文摘要

抗生素大量使用于人类医疗和畜禽养殖,其大部分以原形或是代谢物随粪尿排出,人类和畜禽使用的抗生素最终会进入环境,成为新型污染物和前沿研究课题。含抗生素的畜禽废物作为有机肥或含抗生素的污水进行灌溉,可能造成土壤特别是农作物的抗生素污染,并产生与动物性食品抗生素残留超标以及植物性食品农药残留超标一样的人体健康风险。为此,本论文对珠三角不同地区蔬菜基地土壤中典型抗生素污染特征进行研究。论文改进了土壤中喹诺酮类（QNs）、四环素类（TCs）、磺胺类（SAs）和大环内酯类（MALs）抗生素的高效液相色谱串联质谱（HPLC-MS／MS）分析方法,分析了珠三角不同地区蔬菜基地土壤中4类共20种抗生素的污染特征。本研究得到的主要结论：（1）改进了土壤中喹诺酮类、四环素类、磺胺类和大环内酯类抗生素高效液相色谱串联质谱（LC-MS／MS）的分析检测方法。土壤中喹诺酮类、四环素类、磺胺类、大环内酯类抗生素加标（100μg/kg）回收率分别为61～73%、90～112%、54～89%和85～108%,对应的定量限分别为0.58～1.03μg／kg、0.11-0.22μg／kg、0.01～0.04μg／kg和0.04～0.24μg／kg。（2）广州市蔬菜基地土壤中4类抗生素的检出率均高于62%,平均总含量高低排列为喹诺酮类（48.85μg／kg）>四环素类（12.64μg/kg）>大环内酯类（1.20μg/kg）>磺胺类（0.92μg／kg）,以诺氟沙星、土霉素、红霉素和磺胺甲噁唑为主。有机蔬菜基地土壤中4类抗生素的平均含量均高于无公害蔬菜基地。（3）东莞市不同蔬菜基地土壤中大环内酯类抗生素的检出率最低（18.9%）,其他3类抗生素的检出率均高于92%。4类抗生素的平均总含量高低排列为喹诺酮类（50.23μtg／kg）>四环素类（20.85μg／kg）>磺胺类（1.14μg/kg）>大环内酯类（0.26μg/kg）,以环丙沙星、土霉素、磺胺二甲嘧啶和罗红霉素为主。不同蔬菜基地土壤中抗生素含量差异较大。而同一蔬菜基地不同土壤样品之间喹诺酮类和四环素类抗生素的含量有一定差异,少数蔬菜基地差异较大,而磺胺类化合物的含量总体上差异不大。（4）佛山市蔬菜基地土壤样品中大环内酯类抗生素均未检出,其他3类抗生素全部检出,平均含量高低排列为喹诺酮类（17.99μg／kg）>四环素类（7.35μg／kg）>磺胺类（1.74μg／kg）,以环丙沙星、强力霉素和磺胺二甲嘧啶为主。种植不同植物土壤中抗生素的含量及组成特征差异明显。种植同种植物不同地块土壤中喹诺酮类和四环素类抗生素的含量与组成特征也有明显差异。总体上,在土壤剖面中喹诺酮类、四环素类和磺胺类化合物的含量均随着深度的增加而降低。（5）中山市蔬菜基地土壤中除了大环内酯类抗生素仅25%检出外,其他3类抗生素全部检出,平均含量由高到低依次为喹诺酮类（91.1μg／kg）>四环素类（14.μg／kg）>磺胺类（2.86μg/kg）>大环内酯类（低于1μg／kg）,以诺氟沙星、土霉素、磺胺甲噁唑和红霉素为主。不同蔬菜基地土壤中抗生素含量与组成特征差异明显。（6）4个地区蔬菜基地土壤中抗生素的组成均以喹诺酮类抗生素为主,其次是四环素类抗生素。与文献报道的其它地区施用粪肥土壤相比,本研究施用粪肥土壤中抗生素的含量较低,且低于兽药国际协调委员会（VICH）筹划指导委员会提出土壤中抗生素生态毒害效应的触发值（10μg／kg）,对土壤生物群落结构与功能的生态毒害风险较小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 抗生素简介
• 1.2 抗生素的使用现状
• 1.3 抗生素的环境归宿
• 1.4 环境中抗生素残留的危害
• 1.5 土壤中抗生素污染研究概况
• 1.6 土壤中抗生素的分析方法研究
• 1.6.1 样品前处理方法
• 1.6.2 检测方法
• 1.7 论文研究目的与内容
• 1.8 创新点
• 2 土壤中抗生素的分析方法研究
• 2.1 仪器设备
• 2.2 试剂与药品
• 2.2.1 标准溶液配制
• 2.2.2 试剂配制
• 2.3 土壤样品采集与处理
• 2.3.1 广州市蔬菜基地
• 2.3.2 东莞市蔬菜基地
• 2.3.3 佛山市蔬菜基地
• 2.3.4 中山市蔬菜基地
• 2.4 HPLC-MS/MS检测条件
• 2.4.1 色谱条件参数
• 2.4.2 质谱条件参数
• 2.5 土壤样品前处理过程
• 2.6 方法评价
• 2.6.1 线性关系与检测限
• 2.6.2 加标回收率与精密度
• 3 珠三角地区蔬菜基地土壤中抗生素的污染特征
• 3.1 广州市蔬菜基地土壤中抗生素的污染特征
• 3.1.1 广州市蔬菜基地土壤中喹诺酮类抗生素的含量特征
• 3.1.2 广州市蔬菜基地土壤中四环素类抗生素的含量特征
• 3.1.3 广州市蔬菜基地土壤中磺胺类抗生素的含量特征
• 3.1.4 广州市蔬菜基地土壤中大环内酯类抗生素的含量特征
• 3.1.5 小结
• 3.2 东莞市蔬菜基地土壤中抗生素的污染特征
• 3.2.1 东莞市蔬菜基地土壤中喹诺酮类抗生素的含量特征
• 3.2.2 东莞市蔬菜基地土壤中四环素类抗生素的含量特征
• 3.2.3 东莞市蔬菜基地土壤中磺胺类抗生素的含量特征
• 3.2.4 东莞市蔬菜基地土壤中大环内酯类抗生素的含量特征
• 3.2.5 小结
• 3.3 佛山市蔬菜基地土壤中抗生素的污染特征
• 3.3.1 佛山市蔬菜基地土壤中喹诺酮类抗生素的含量特征
• 3.3.2 佛山市蔬菜基地土壤中四环素类抗生素的含量特征
• 3.3.3 佛山市蔬菜基地土壤中磺胺类抗生素的含量特征
• 3.3.4 佛山市蔬菜基地土壤中大环内酯类抗生素的含量特征
• 3.3.5 小结
• 3.4 中山市蔬菜基地土壤中抗生素的污染特征
• 3.4.1 中山市蔬菜基地土壤中喹诺酮类抗生素的含量特征
• 3.4.2 中山市蔬菜基地土壤中四环素类抗生素的含量特征
• 3.4.3 中山市蔬菜基地土壤中磺胺类抗生素的含量特征
• 3.4.4 中山市蔬菜基地土壤中大环内酯类抗生素的含量特征
• 3.4.5 小结
• 4. 讨论
• 4.1 不同地区蔬菜基地土壤中同一类抗生素含量比较
• 4.2 同一地区蔬菜基地土壤中不同类抗生素含量比较
• 4.3 与国内外文献报道数据的比较
• 5. 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 6 论文不足之处
• 参考文献
• 在学期间发表论文
• 致谢