題目：幾種典型農(nóng)業(yè)土壤的土霉素吸附研究摘要：abstract：緒論1.1選題背景1.2抗生素對(duì)環(huán)境影響研究情況1.3土霉素研究現(xiàn)狀1.3.1土霉素結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1.3.2國(guó)內(nèi)外土霉素研究使用情況1.3.3土霉素對(duì)土壤微生物的影響1.3.4土霉素的生態(tài)毒性研究影響1.4研究目的和意義1.5研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線1.5.1研究?jī)?nèi)容1.5.2技術(shù)路線實(shí)驗(yàn)材料和方法2.1實(shí)驗(yàn)使用材料2.1.1實(shí)驗(yàn)用土壤類別2.1.2儀器與試劑2.2制備標(biāo)準(zhǔn)溶液2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2.4分析方法和質(zhì)量保證結(jié)果和討論結(jié)論致謝參考文獻(xiàn)緒論選題背景抗生素在創(chuàng)造之初就被用于藥物治療，預(yù)防疾病和抑制細(xì)菌感染。由于中國(guó)養(yǎng)殖行業(yè)不斷發(fā)展，禽畜動(dòng)物管理愈發(fā)復(fù)雜，防治疾病的工作難度也在增加，對(duì)獸類抗生素使用量增加以求經(jīng)濟(jì)效益最大化。抗生素用量增加則會(huì)在管理與使用方面造成問(wèn)題，導(dǎo)致用量過(guò)大在環(huán)境包括土壤，水體甚至動(dòng)物身上都存在殘留。殘留的結(jié)果是對(duì)環(huán)境中動(dòng)植物造成影響的同時(shí)，也繁殖了不少耐藥性細(xì)菌，形成了人類健康的隱患?！?】殘留抗生素對(duì)生態(tài)和環(huán)境的影響逐漸成為熱點(diǎn)問(wèn)題，引起環(huán)境保護(hù)方面的關(guān)注。抗生素絕大多都有水溶性，一經(jīng)食用后不能被肌體吸收完全，基本都能從尿液和糞便排出體外從而進(jìn)入環(huán)境中。由于期初殘留的量太少，沒(méi)有引起人們對(duì)此類危害的重視，隨著時(shí)間和技術(shù)的推進(jìn)，抗生素與人類長(zhǎng)期接觸的危害才被漸漸了解。【2】抗生素對(duì)環(huán)境影響研究現(xiàn)狀抗生素，是指由微生物（包括細(xì)菌、真菌、放線菌屬）或高等動(dòng)植物在生活過(guò)程中所產(chǎn)生的具有抗病原體或其他活性的一類次級(jí)代謝產(chǎn)物。擁有干擾其他生活細(xì)胞發(fā)育的功能，能對(duì)絕大部分致病菌產(chǎn)生極好的抑制和滅殺作用。抗生素的發(fā)展過(guò)程是一個(gè)漫長(zhǎng)的歷史?？股氐陌l(fā)現(xiàn)歷史可以用表1-1歸納：目前為止，人工合成或部分合成的預(yù)防疾病或用于動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的抗生素就超過(guò)了百余種。2013年我國(guó)總使用了16.2萬(wàn)噸抗生素，52%為獸用抗生素。東部流域的抗生素排放量密度是西部流域6倍，同時(shí)我國(guó)北方流域的抗生素污染遠(yuǎn)嚴(yán)重于其他區(qū)域，主要抗生素輸入來(lái)源是動(dòng)物抗生素排放。表明我國(guó)污染十分嚴(yán)重，加強(qiáng)抗生素監(jiān)管是當(dāng)務(wù)之急。當(dāng)前狀態(tài)下，抗生素的生態(tài)毒理學(xué)研究多在于水生方面，主要實(shí)驗(yàn)都只能通過(guò)短期急性毒性實(shí)驗(yàn)這一方案來(lái)測(cè)定。其暴露的濃度一般會(huì)比水環(huán)境中殘留的實(shí)際濃度高，數(shù)據(jù)有較大出入，所以其結(jié)果意義還有待考證。環(huán)境介質(zhì)中微生物生物量及群落結(jié)構(gòu)也會(huì)受到抗生素濃度污染影響。群落結(jié)構(gòu)變化則會(huì)進(jìn)一步影響到微生物的生態(tài)功能，生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程中的碳、氮循環(huán)也會(huì)受到干擾，含氮、碳?xì)怏w排放量改變，最后影響到氣候變化?！?】土霉素研究現(xiàn)狀土霉素結(jié)構(gòu)和性質(zhì)土霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)如下圖所示，土霉素又稱氧四環(huán)素、地霉素，為淡黃色片或糖衣片，屬于四環(huán)素類，可以用于治療立克次體病，包括流行性斑疹傷寒、地方性斑疹傷寒、洛磯山熱等疾病。土霉素生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低，可作為生產(chǎn)其他新型抗生素的原料。國(guó)內(nèi)外土霉素研究使用情況土霉素價(jià)格低廉，可以作為飼料添加劑用于養(yǎng)殖業(yè)，能夠改善飼料轉(zhuǎn)化效率，促進(jìn)畜禽的生長(zhǎng)，提高畜禽的抗疾病能力，對(duì)于多數(shù)革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌大腸桿菌，均有一定的抗菌效果。土霉素通常由龜裂鏈絲菌發(fā)酵而得，目前國(guó)內(nèi)提取工藝一般都是用草酸作為酸化劑調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH值，也有部分使用鹽酸替代草酸，利用黃血鹽鈉和硫酸鋅等作為凈化劑生成普魯士藍(lán)沉淀協(xié)同去除三價(jià)鐵離子和其他高分子雜質(zhì)，脫色之后調(diào)節(jié)pH至4.6左右，干燥之后即可得到土霉素成品?！?】國(guó)內(nèi)外對(duì)土霉素的利用基本來(lái)說(shuō)無(wú)甚差別，只是提取制土霉素的工藝不太相同。土霉素對(duì)土壤微生物的影響由于抗生素在畜禽體內(nèi)不能完全代謝，高達(dá)90%的抗生素會(huì)以原藥形態(tài)直接排出體外，再隨著施用畜禽糞便等方式進(jìn)入到耕作土壤中，改變土壤微生物菌群的結(jié)構(gòu)和功能，影響微生物生態(tài)鏈并誘發(fā)耐藥菌，對(duì)土壤生態(tài)安全產(chǎn)生嚴(yán)重危害，并對(duì)人類健康存在巨大威脅。土霉素(oxytetracycline，OTC)等四環(huán)素類抗生素因具有成本低廉、使用方便、副作用相對(duì)較小等特點(diǎn)，作為獸藥和飼料添加劑被大量用于水產(chǎn)和畜禽養(yǎng)殖中?！?】土霉素的生態(tài)毒性研究影響抗生素的生態(tài)毒性主要表現(xiàn)在：通過(guò)影響環(huán)境中各種微生物的種群數(shù)量及其他較高等的生物如水生生物、植物、動(dòng)物的種群結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)移方式，破壞環(huán)境中固有的以食物鏈為職系的生態(tài)系統(tǒng)的平衡在環(huán)境中誘發(fā)大量耐藥菌的產(chǎn)生，并大量繁殖和傳播，最終影響人類健康。抗生素進(jìn)入環(huán)境后,會(huì)誘發(fā)和傳播大量耐藥菌,魚(yú)塘等水體和土壤等環(huán)境是耐藥菌產(chǎn)生的重要場(chǎng)所。在水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)抗生素以原藥方式直接進(jìn)入水環(huán)境,使魚(yú)塘成為耐藥基因擴(kuò)展、演化和繁殖的重要媒介;許多抗生素在地表水和河流等水體中形成一個(gè)高濃度的區(qū)域,在此即使不同類屬的細(xì)菌相互接觸亦能互相傳遞耐藥基因。通過(guò)動(dòng)物排泄物和城市廢水在農(nóng)田施用,土壤也成為一個(gè)耐藥菌產(chǎn)生和傳播的重要媒介。多種抗生素在動(dòng)物或水產(chǎn)中交替使用,造成多抗生素耐藥菌產(chǎn)生。在魚(yú)塘的沉積物中高頻率地檢出了可耐受多種抗生素的耐藥菌,且這種農(nóng)業(yè)耐藥菌可直接傳給人類。抗生素多為抗微生物藥物,能直接殺死環(huán)境(土壤和水體等)中某些微生物或抑制其生長(zhǎng),影響環(huán)境中微生物群落的組成,影響糞便和土壤的有機(jī)質(zhì)的腐爛和分解、影響土壤肥力?？股赜绊懥谁h(huán)境微生物的種類和數(shù)量,同時(shí)降低了土壤微生物對(duì)其他污染物的能力如農(nóng)藥、重金屬等的降解能力,如土壤中氯霉素的存在使土壤中微生物降解牛糞的時(shí)間延長(zhǎng)。喹乙醇對(duì)大型蚤的急性毒性很強(qiáng),并對(duì)水環(huán)境有潛在不良作用;1mg/kg的土霉素會(huì)使錐形寬水蚤生長(zhǎng)異常和繁殖障礙。低于急性中毒劑量的奧林酸仍能?chē)?yán)重干擾淡水中甲殼類生物水蚤的繁殖性能。伊維菌素對(duì)大型蚤的毒性大于魚(yú)類,伊維菌素對(duì)太陽(yáng)魚(yú)和虹尊魚(yú)48h的半數(shù)致死濃度分別為4.8和3.0μg/L。同時(shí),水蚤和魚(yú)對(duì)大環(huán)內(nèi)酯類藥物比較敏感,藍(lán)綠藻細(xì)菌對(duì)很多抗微生物藥物敏感,如阿莫西林,青霉素,沙拉沙星,螺旋霉素和土霉素等的EC50值均低于100μg/L,并對(duì)魚(yú)的酶活性、免疫機(jī)能和胚胎發(fā)育產(chǎn)生不良影響?！?】研究目的和意義多年以來(lái)，抗生素逐漸在環(huán)境中富集，隨著水體遷移進(jìn)入到范圍更遠(yuǎn)的地區(qū)甚至地下，所引起的問(wèn)題開(kāi)始變得重大?？股卦诃h(huán)境內(nèi)轉(zhuǎn)化，遷移和帶來(lái)的連鎖生態(tài)效果成為了環(huán)境領(lǐng)域研究的熱門(mén)問(wèn)題。土霉素這類的抗生素由于其抑制能力的廣泛性，且易于人工合成，大批生產(chǎn)，變成全球范圍內(nèi)使用量最多最大范圍的獸藥。由此，其含量在環(huán)境中也是逐年富集，殘留及二次生成物也是越積越多。有文獻(xiàn)研究結(jié)果已指出，抗生素在土壤內(nèi)的來(lái)源基本自動(dòng)物用藥后的糞便殘留，但各地土壤性質(zhì)、抗生素種類的不同也是影響抗生素在環(huán)境中行為的因素。所以，研究抗生素的性質(zhì)或環(huán)境行為要在不同地區(qū)類型土壤中探究其影響。本文研究對(duì)象為土霉素，探究其在幾種農(nóng)業(yè)土壤中的吸附情況，通過(guò)吸附情況的結(jié)果，研究分析其在土壤中的殘留和二次生成物的情況，以此針對(duì)抗生素的富集問(wèn)題采用合理有效的治理方式，減輕抗生素對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題。研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線研究?jī)?nèi)容此次研究土霉素在幾種典型土壤中的吸附的實(shí)驗(yàn)，采用的是黃綿土、紫色土和紅壤三種土樣，研究土霉素在這三種土樣中的吸附程度，三種陽(yáng)離子的交換量，以及總有機(jī)C理化性質(zhì)的檢測(cè)，然后需要使用激光密度儀測(cè)試土壤的顆粒組成，以及pH的檢測(cè)。技術(shù)路線土壤樣品中含有一定量可交換的陽(yáng)離子，我們選擇使用氯化鋇作為交換液，使用氯化鋇作為交換液時(shí)，可與樣品中可交換陽(yáng)離子以及氫、鋁離子發(fā)生交換，然后向交換后的樣品中加入定量的硫酸鎂溶液進(jìn)行浸取，從而將鋇質(zhì)土壤轉(zhuǎn)化為鎂質(zhì)土壤，過(guò)濾分離之后，我們采用ICP-OES法測(cè)定濾液中的殘留鎂離子，通過(guò)鎂離子的減少量，我們可以計(jì)算陽(yáng)離子交換總量（CEC）。【7】在大多數(shù)生產(chǎn)中，陽(yáng)離子交換總量使用EDTA-乙酸銨進(jìn)行交換，但是因?yàn)橥寥滥z體吸附過(guò)量的銨離子后，不容易被乙醇洗去，結(jié)果容易造成偏高，而且離心、蒸餾的費(fèi)時(shí)過(guò)長(zhǎng)，不適合用于大量地質(zhì)土壤樣品的分析。(1)氯化鋇交換稱取0。5000g試樣，置于洗凈的100mL燒杯中，加入25mL氯化鋇交換液，于磁力攪拌器上攪拌5min后，取下放置30min。(2)過(guò)濾、洗滌用中速定量濾紙(11cm)將氯化鋇交換液過(guò)濾于廢液杯中，用水洗滌燒杯和試料15～20次，洗凈多余的氯化鋇。可用硝酸銀溶液來(lái)檢測(cè)氯離子，若無(wú)白色沉淀則表示已洗凈，記下所洗次數(shù)，余下依此洗滌。將濾紙和試料移入原燒杯中，用移液管準(zhǔn)確加入25。00硫酸鎂溶液，攪拌溶液并搗碎濾紙，放置過(guò)夜。(3)過(guò)濾、測(cè)量用中速定量濾紙(11cm)將已攪拌溶液過(guò)濾于100毫升容量瓶中，用水洗凈燒杯3至4次，再繼續(xù)洗滌試料7～8次，加水稀釋至刻度，搖勻，于電感耦合等離子體全譜直讀光譜儀(ICP-OES)上進(jìn)行測(cè)定。隨同試樣同條件做3份空白和2份國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。(4)測(cè)定將儀器打開(kāi)后通氣30min，開(kāi)水循環(huán)、抽風(fēng)、除濕，待儀器到達(dá)點(diǎn)火條件后開(kāi)始點(diǎn)火。點(diǎn)燃等離子體后穩(wěn)定15min，以二次蒸溜水作為低點(diǎn)，用光譜工作標(biāo)準(zhǔn)溶液為高點(diǎn)做工作曲線。同條件測(cè)定樣品，標(biāo)樣，空白?！?】實(shí)驗(yàn)材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)材料2.1.1實(shí)驗(yàn)用土壤本吸附實(shí)驗(yàn)于2018年10月~2019年5月1日在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）環(huán)境學(xué)院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。供試驗(yàn)用的土壤分別采自陜西安塞農(nóng)用耕地黃綿土，湖北宜昌農(nóng)用耕地紫色土，江西鷹潭農(nóng)用耕地紅壤土。土樣采樣深度約30~50cm土壤心土層，寬度30~40cm，受外界抗生素干擾因素小。按S型布點(diǎn)法取區(qū)域內(nèi)十個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)位各取約2kg，把各點(diǎn)位土混勻后裝袋密封保存。按照國(guó)標(biāo)GB17378.3-2007，將土樣密封固定，放入不透明樣品箱郵寄回中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）環(huán)境學(xué)院實(shí)驗(yàn)室。次日到達(dá)后，取出樣品依照國(guó)標(biāo)GB/T32722-2006在冰箱中冷凍保存。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前，將土壤先進(jìn)行預(yù)處理，等待其自然風(fēng)干后，去除雜草和砂礫，過(guò)10目（土壤粒徑<2mm）篩留作備用。三種土壤的PH值參照森林土壤PH值的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定。稱取三種土壤樣品每種10g各三個(gè)經(jīng)過(guò)10目篩，加入到50ml燒杯中，在其內(nèi)加入25ml無(wú)二氧化碳的水。用玻璃棒攪拌1~2min，靜置30min。隨后用矯正過(guò)的PH計(jì)測(cè)定土壤懸液，并記錄數(shù)據(jù)。測(cè)出三種土壤類型PH值如下表：2.1.2實(shí)驗(yàn)用儀器與試劑主要儀器：高效液相色譜儀（Aglient1260，美國(guó)Aglient有限公司）；水浴恒溫振蕩器（常州諾基儀器有限公司）；PHS-3EPH計(jì)（雷磁公司）；KQ-5200DE型數(shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；智能超純水制取系統(tǒng)（滲源公司）；FA2004電子天平（上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司）。主要試劑：，土霉素（Oxytetracyclinehydrochloride≥95％）氯化鈣、氯化鋇、鹽酸、硫酸鎂、過(guò)氧化氫等為分析純；色譜試劑為甲醇和0.1%甲酸；實(shí)驗(yàn)用水為UP超純水。2.2標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置：準(zhǔn)確稱取1.11g無(wú)水氯化鈣加入U(xiǎn)P水溶于1L容量瓶滅菌備用。分別準(zhǔn)確稱取定量SMZ標(biāo)準(zhǔn)品，用0.01mol/LCaCl2溶于100ml棕色容量瓶，稀釋直到刻度，分別定容成0.1、0.5、0.6、0.8、1.0、1.5、2、5、10、20mg/L的儲(chǔ)備液，零下4℃避光保存。2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)土樣采集順序和實(shí)驗(yàn)編號(hào)，陜西安塞黃綿土編號(hào)為C6，湖北宜昌紫色土編號(hào)為F，江西鷹潭紅壤土編號(hào)為R，后部分土壤統(tǒng)稱均使用編號(hào)。2.3.1三種農(nóng)耕土壤的理化性質(zhì)研究顆粒組成首先稱取干燥處理過(guò)10目篩的土壤F、R0.1g各兩份，C60.3g兩份，此外另取1mlH2O當(dāng)做空白于50ml離心管中。再加入少量約1ml的UP水潤(rùn)濕樣品，少量多次加入1：4的H2O2，并使用旋渦震蕩器低速震蕩，讓H2O2與土內(nèi)有機(jī)物接觸，充分氧化。有機(jī)質(zhì)被H2O2氧化會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡，少量多加可避免樣品溢出。等到加入H2O2再無(wú)反應(yīng)，將樣品放入水浴振蕩器上50℃微熱，排出樣品內(nèi)多余的H2O2（可在上覆蓋有空隙的封口膜）。去碳酸鹽：分多次滴加0.2Mol/L鹽酸于盛有樣品的燒杯，玻璃棒不停攪拌，直到無(wú)氣泡產(chǎn)生，過(guò)程中需要不斷傾去樣品上清液保證鹽酸濃度足夠，繼續(xù)加入0.2Mol/L鹽酸，直到楊平中所有碳酸鹽分解。處理過(guò)后仍需用0.05Mol/L鹽酸反復(fù)淋洗，直至溶液內(nèi)無(wú)鈣離子。再使用UP水清洗氯化物及內(nèi)部鹽酸，直至無(wú)氯離子。制備懸濁液：經(jīng)過(guò)上述處理的樣品加入0.5Mol/LNaOH溶液1.5ml攪拌后放置過(guò)夜，次日將樣品放入超聲清洗儀中超聲15Min。完成后可將樣品送檢?？傆袡C(jī)碳（TOC）首先配置1mol/LHCl，取43ml36%的鹽酸稀釋至500ml。分別稱取已過(guò)200目篩的C6、F、R三類土壤1g各兩份加入50ml離心管內(nèi)并稱重記錄。緩緩加入30ml的1mol/L的HCl，充分混勻，去除碳酸鹽的無(wú)機(jī)碳，靜置12H（為保證TIC完全去除，在靜置途中再次添加HCl直至無(wú)氣泡產(chǎn)生）。靜置完成后，將離心管在5000r/Min轉(zhuǎn)速下離心5分鐘，去掉上清液，在60~80℃烘干至恒重（可對(duì)比樣品處理前質(zhì)量來(lái)保證烘干程度）。烘干后的樣品用硬質(zhì)物品搗碎（200目篩子），然后包樣上機(jī)測(cè)試。陽(yáng)離子交換量（CEC）首先稱取凍干過(guò)10目篩的土樣0.5gC6、F、R每樣各兩份，和一個(gè)空白于100ml錐形瓶中，加入25ml0.5mol/L濃度的氯化鋇溶液，在磁力攪拌器上1000r/Min的轉(zhuǎn)速攪拌5Min后放置30Min。后使用中性定量濾紙（φ11cm）將上述的氯化鋇交換液過(guò)濾于廢液杯中，用水多次洗滌燒杯和土樣，直至氯化鋇洗凈為止。將濾紙移入對(duì)應(yīng)的錐形瓶?jī)?nèi)，加入25ml0.02mol/L的硫酸鎂溶液，攪拌溶液并搗碎濾紙后放置過(guò)夜。次日，用中性定量濾紙（φ11cm）將攪拌過(guò)夜后的溶液過(guò)濾于100ml的容量瓶?jī)?nèi)，用水洗滌錐形瓶3-4次，加水稀釋至刻度后搖勻待測(cè)。上述三個(gè)方案內(nèi)：Ca2+檢測(cè)方法：收集約5ml溶液，滴加1~2滴2:8濃氨水中和，再加數(shù)滴1:9醋酸使成微酸性，再滴加幾滴40g/L的草酸銨溶液。若有白色草酸鈣沉淀則顯示尚有鈣離子存在；若無(wú)白色沉淀物，則無(wú)鈣離子殘余。Cl-檢測(cè)方法：收集約5ml溶液，滴加1:9硝酸酸化濾液，然后滴加1~2滴50g/L硝酸銀溶液。若有白色沉淀（氯化銀），即說(shuō)明尚有氯離子在內(nèi)，若無(wú)白色沉淀，說(shuō)明樣品已清洗完全。2.3.2土霉素在C6、F、R土壤內(nèi)的吸附實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)所有容器和材料均經(jīng)過(guò)高壓滅菌。首先稱取1.11gCaCl2于1L容量瓶?jī)?nèi)，加UP水稀釋至刻度，制成0.01mol/LCaCl2。分別稱取0.01g、0.04g、0.07g、0.10g、0.13g、0.16gOTC，用0.01mol/LCaCl2在1L的棕色容量瓶?jī)?nèi)溶解，稀釋至刻度，制成10mg/L、400mg/L、70mg/L、100mg/L、130mg/L、160mg/L的儲(chǔ)備液。用移液槍吸取1ml草酸于1L容量瓶?jī)?nèi)，加入U(xiǎn)P水稀釋至刻度制成0.01mol/L草酸（70％）并用？？？？膜過(guò)濾后裝入1L棕色試劑瓶備用。將甲醇與乙腈混合試劑（1+3，V/V；30％）用？？？？膜過(guò)濾后裝入1L試劑瓶備用。稱取C6、F、R土樣2g各19個(gè)加入棕色樣品瓶?jī)?nèi)，每種土樣加入相應(yīng)10mg/L、40mg/L、70mg/L、100mg/L、130mg/L、160mg/L六個(gè)濃度的OTC，每個(gè)濃度設(shè)置三個(gè)平行樣。同時(shí)設(shè)置只加0.01mol/LCaCl2空白C6、F、R各一個(gè)，設(shè)置對(duì)照不加土樣的每一種OTC濃度共6個(gè)?？倶悠窋?shù)63個(gè)。用PH計(jì)測(cè)吸附前OTC的PH值，共7個(gè)數(shù)據(jù)。將上述稱好并配置好的樣品瓶，在水浴恒溫振蕩器25℃室內(nèi)條件下震蕩24h。震蕩完成后，使用PH計(jì)檢測(cè)C6、F、R三類土壤吸附后樣品的PH值，共63個(gè)數(shù)據(jù)。使用無(wú)菌針頭，吸取少量樣品液潤(rùn)洗內(nèi)壁后，抽取約2ml樣液，用？？？？？？膜過(guò)濾后，加入2ml棕色小樣瓶。利用高效液相色譜儀檢測(cè)。高效液相色譜儀設(shè)置參數(shù)：OTC的HPLC色譜條件：Aglient1260色譜柱：AglientHC-C18250?4.6mm5μm流動(dòng)相：A-0.01mol/L草酸（70％）；B-甲醇與乙腈混合物（1+3，V/V；30％）進(jìn)樣量：20μl檢測(cè)波長(zhǎng)：355nm流量：0.5ml/min最大壓力值：140bar停止時(shí)間：13min2.4分析方法吸附實(shí)驗(yàn)參照OECDguideline106批平衡方法進(jìn)行。準(zhǔn)確稱取若干份相同質(zhì)量(0.5g)的山東褐土(精確至0.0001g)于50mL聚四氟乙烯離心管中,高壓濕法間歇滅菌3次(121℃,15psi,20min),烘箱中60℃烘干;加入過(guò)濾法滅菌的OTC溶液及背景電解質(zhì)溶液CaCl2,使最終溶液體積為20mL,CaCl2溶液濃度為10mol/L。系列OTC濃度值為10、40、70、100、130、160mg/L。然后渦旋混勻,將離心管置于360度旋轉(zhuǎn)(25±1)℃、20r/min轉(zhuǎn)速的恒溫振蕩箱中黑暗條件下振蕩24h;之后于9130g條件下離心10min,取上清液1mL,過(guò)0.22μm水相濾膜,加入5μL6mol/LHCl調(diào)節(jié)溶液pH值至2~3,以防止OTC在水溶液中的降解,HPLC法分析平衡溶液中OTC的濃度值Ce。以上處理均做3個(gè)重復(fù),其中未含抗生素的處理作為空白,未含土壤的處理作為對(duì)照。由公式(1)計(jì)算OTC在土壤中的吸附量Cs(mg/kg)。而OTC與湖南紅壤及廣東森林土壤的吸附解吸實(shí)驗(yàn)的土水比為0.1g/40mL,其他處理均相同。Cs=(C0–Ce)V/W(1)Cs為土壤吸附的抗生素量(mg/kg);C0為抗生素的起始濃度(mg/L);Ce為吸附平衡時(shí)水相中抗生素的濃度(mg/L);V為溶液體積(L);W為土壤質(zhì)量(kg)。離心后樣品棄去16mL上層清液,加入16mL10mol/LCaCl2溶液,繼續(xù)振蕩24h,解吸平衡后,同上操作,離心并取上清液過(guò)濾,測(cè)定其中OTC的濃度值Ce,解吸。由公式(2)計(jì)算得出不同初始濃度OTC在三種土壤中的解吸量Q解吸(mg)。Q解吸=Ce,解吸V1–Ce,吸附V2(2)Q解吸為解吸平衡時(shí),從土壤上解吸下來(lái)的抗生素的量(mg);Ce解吸為解吸平衡時(shí),水相中抗生素的濃度(mg/L);Ce吸附為吸附平衡時(shí),水相中抗生素的濃度(mg/L);V1為解吸平衡時(shí),溶液的體積(L);V2為解吸實(shí)驗(yàn)前,殘余的溶液體積(L)。以上實(shí)驗(yàn)均在避光無(wú)菌條件下操作;而紅壤與森林土壤樣品在吸附達(dá)平衡后棄掉36mL上清液,然后準(zhǔn)確加入36mL10mol/LCaCl2溶液,其他操作同褐土解吸實(shí)驗(yàn)操作?！?】結(jié)果與討論3.1OTC的HPLC結(jié)果分析3.1.1OTC的HPLC色譜圖下兩張圖圖為土霉素（OTC）的標(biāo)準(zhǔn)曲線樣品和吸附樣品的高清液相色譜圖。通過(guò)圖片可知，在本實(shí)驗(yàn)設(shè)置色譜條件下，標(biāo)準(zhǔn)曲線樣品與吸附樣品均是基線前段不是平穩(wěn)，但是峰形尖銳、對(duì)稱，干擾的雜峰比較少，出峰時(shí)間基本上一致。圖3-1圖3-2OTC的HPLC標(biāo)準(zhǔn)曲線由圖3-1（標(biāo)準(zhǔn)曲線）可知，OTC在進(jìn)樣量的濃度為0.1~20mg/L之間時(shí)，有良好的線性關(guān)系。線性方程及相關(guān)系數(shù)見(jiàn)圖3-3（峰面積做橫坐標(biāo)，濃度做縱坐標(biāo)）表3-1圖3-3標(biāo)曲關(guān)系式為y=0.0173x+0.0768R2=0.9995OTC在C6、F、R內(nèi)的吸附程度吸附整理數(shù)據(jù)得到測(cè)出的濃度后，計(jì)算原來(lái)的稀釋倍數(shù)后得到土壤中的吸附量，計(jì)算吸附率，按土樣C6、F、R分別制成表格如下所示樣品號(hào)峰面積測(cè)試濃度mg/l土壤吸附量mg/l吸附率1236.74.171714.797290.5348745682226.43.993524.97580.554777567393.41.692627.276380.811281079101218.721.1603115.476250.42242639611904.315.7211920.915370.570887933121238.121.4959315.140630.41326560119486.88.4984443.475890.6303483732071112.377131.839910.46164058921567.69.8962839.282370.56954735228758.213.1936639.681760.42919430129723.312.5898942.096840.4553155873061410.69949.66040.53712236337755.213.1417647.379760.41896156438677.211.7923654.126760.4786227713966611.598655.095560.48718950946646.211.2560690.112120.5716015784766111.512188.575880.5618568648755.213.1417678.797920.49983304655（空白）96.51.74625表3-2樣品號(hào)峰面積測(cè)試濃度mg/l土壤吸附量mg/l吸附率454.61.021387.947620.886121084558.91.095777.873230.87782696666.91.234177.734830.86239603113273.34.8048931.831670.86884985914417.47.2978229.338740.800804988155199.055527.581060.75282886822562.29.8028659.168350.85787026223690.412.0207256.950490.82571394624498.88.7060460.265170.87377283931859.414.9444277.511980.83836251532798.713.8943178.562090.84972040933851.514.8077577.648650.839840725401280.122.2225390.866030.803494447411155.520.0669593.021610.822555438421251.121.7208391.367730.807930793491910.133.12153124.526950.78990263750156327.1167130.531780.82799263351233540.4723117.176180.74327503856（空白）97.11.75663表3-3樣品號(hào)峰面積測(cè)試濃度mg/l土壤吸附量mg/l吸附率766.71.230717.738290.862781804874.51.365657.603350.847736648972.21.325867.643140.852173041662.31.1545935.481970.9684853051742.20.8068635.82970.97797664418290.578536.058060.9842097622570.31.2929967.678220.9812531922670.31.2929967.678220.9812531922771.61.3154867.655730.9809271143468.61.2635891.192820.98633323435127.42.2808290.175580.97533085936284.14.9917387.464670.94600990343104.91.89157111.196990.98327355144117.42.10782110.980740.9813613334521.60.45048112.638080.99601657352179.23.17696154.471520.97984782353106.21.91406155.734420.98785868454172.93.06797154.580510.98053917257（空白）67.21.23936表3-4平均吸附量和平均吸附率如下圖3-4、3-5、3-6所示圖3-4圖3-5圖3-6由圖表可知，OTC在土壤中的吸附能力普遍較強(qiáng)，隨著樣品濃度的增加吸附量越來(lái)越大，吸附率也越來(lái)越大，但在低濃度區(qū)吸附量非常小，在土壤樣品中的上升幅度基本相同，呈現(xiàn)出兩條基本平行的折現(xiàn)，可能伴有少量誤差致使C6樣品中四十濃度的吸附率反而減小，但總體上呈上升趨勢(shì)，高濃度吸附率普遍達(dá)到百分之八十到九十，說(shuō)明土霉素在各個(gè)土壤樣品中的吸附量都比較大，土壤對(duì)土霉素的固定能力較好，不易遷移轉(zhuǎn)化至其他環(huán)境造成污染。對(duì)吸附/解析的實(shí)驗(yàn)研究對(duì)生成有關(guān)化學(xué)物在生物圈土壤、水環(huán)境和大氣環(huán)境中的遷移以及分布的基本信息可用于預(yù)測(cè)或估計(jì)降解、生物轉(zhuǎn)化和吸收的化學(xué)品的可用性酷游積極的作用，吸附的數(shù)據(jù)也可以用作比較和建模工作的參考。C6、F、R的理化性質(zhì)影響雖然土霉素在土壤中的吸附程度普遍較強(qiáng)，但分析抗生素種類對(duì)吸附、解析的影響并不全面，我們還需要對(duì)土壤樣品的性質(zhì)進(jìn)行分析，所以我們需要分析研究土壤樣品的理化性質(zhì)。土壤是由土壤特征決定的，例如有機(jī)碳含量、粘粒含量、土壤的質(zhì)地以及pH，其中被認(rèn)為對(duì)吸附影響最重要的土壤參數(shù)是有機(jī)碳含量、粘粒含量以及土壤的質(zhì)地，pH對(duì)吸附的影響也有很大的影響，特別是針對(duì)極性物質(zhì)的吸附行為，農(nóng)業(yè)土壤以及污水處理廠的儲(chǔ)罐pH值通?？刂圃?.5-7.5之間（偏中性）。其他還有一些可能影響特定物質(zhì)的吸附/解析的土壤參數(shù)，例如有效陽(yáng)離子的交換量，C6、F、R的PHC6、F、R的吸附前后ph數(shù)值如下表3-5、3-6、3-7所示樣品編號(hào)OTC濃度mg/l吸附前ph吸附后ph1106.917.332106.917.233106.917.1810404.157.511404.157.4412404.157.4719703.887.3720703.887.1721703.887.49281003.747.56291003.747.4301003.747.57371304.267.62381304.267.65391304.267.65461603.757.4471603.757.66481603.757.58表3-5樣品編號(hào)OTC濃度mg/l吸附前ph吸附后ph4106.916.445106.916.566106.916.5113404.156.2914404.156.115404.155.9422703.885.5923703.885.6124703.885.78311003.745.69321003.745.66331003.745.54401304.265.66411304.265.7421304.265.85491603.755.87501603.755.76511603.755.59表3-6樣品編號(hào)OTC濃度mg/l吸附前ph吸附后ph7106.914.28106.914.249106.914.1816404.153.9117404.153.8518404.153.9325703.883.8426703.883.8527703.883.9341003.743.81351003.743.89361003.743.79431304.263.85441304.263.88451304.263.87521603.753.88531603.753.91541603.753.85表3-7之前對(duì)于吸附量已經(jīng)有了對(duì)比，相比之下，吸附水平最低的土樣是C6，而樣品ph值是C6土壤最高，最高達(dá)到7.66，土樣中吸附程度比較F、R來(lái)說(shuō)相對(duì)較??；F的吸附量稍大于C6，而土壤ph也較低，一般為5-6的水平，酸性較之于C6稍大，吸附程度也較大；而R的吸附量最大，同時(shí)ph水平也最低，屬于酸性土壤。經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，在不同的ph條件下，OTC的吸附量普遍隨著樣品ph的升高而呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，在高濃度區(qū)域部分，OTC的吸附量在三種土樣中的吸附程度有差距，酸性土壤中的OTC吸附量較大，隨著ph的增大，導(dǎo)致溶液中土霉素的陽(yáng)離子態(tài)減少，當(dāng)土壤ph達(dá)到堿性程度時(shí)，吸附量會(huì)稍有減小，但由于OTC的吸附量本身較大，受ph影響吸附量的程度較輕，所以O(shè)TC的吸附率相較來(lái)說(shuō)不會(huì)產(chǎn)生特別大的變化，普遍較大。C6、F、R的總有機(jī)碳根據(jù)前文所闡述的總有機(jī)碳測(cè)定的方案，測(cè)定得出C6、F、R的TOC指數(shù)如下表3-8：No.Weight[mg]NameMethodTC[%]DateTime19.9ke-stdSolidTC1.18905.05.201910:18210.8ke-stdSolidTC1.505.05.201910:30315.6T1C6SolidTC0.51405.05.201910:39417.8T2C6SolidTC0.605.05.201910:47515.1T3FSolidTC1.79605.05.201910:56615.8T4