抗生素磺胺嘧啶和磺胺甲恶唑在土壤中的淋溶行为研究

作者：胡双庆; 张玉; 沈根祥^*

来源：环境科学研究, 2022, 35(02): 470-477.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2021.08.18

• 抗生素
• 磺胺嘧啶
• 磺胺甲恶唑
• 土壤柱淋溶
• 地下水污染风险

农业生产中畜禽粪污还田会将残留的抗生素带入农田土壤，并能通过淋溶作用迁移至深层土壤最终进入地下水.该研究采用模拟土壤柱淋溶试验方法，研究了2种磺胺类抗生素——磺胺嘧啶(sulfadiazine,SDZ)和磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole,SMX)在农田土壤中的淋溶行为，以及表层土抗生素含量、淋溶液pH和有机质对各土柱剖面SDZ和SMX残留水平的影响.结果表明：(1)不同表层土抗生素含量下，SDZ和SMX在供试土壤中均呈向下迁移的趋势，但淋溶结束后上层土壤中二者含量明显高于下层，土柱各层抗生素的含量随表层土抗生素含量的增加而增加.(2)淋溶液pH为3.00和5.00时，各层土壤中SDZ和SMX的含量均高于淋溶液p H为7.00时.淋溶液p H较高时两种磺胺类抗生素多以阴离子形态存在，会与带负电荷的土壤颗粒产生静电斥力而易于向下迁移；随着淋溶液pH的降低，两种磺胺类抗生素阴离子形态占比减少，上层土壤中保留的抗生素含量变高，向下迁移的能力减弱.(3)粪便添加组上层土壤中SDZ和SMX的含量明显高于未添加组，抗生素向下迁移的能力减弱，这与有机质的添加使得上层土柱吸附能力增强有关.通过模型模拟，SDZ和SMX的地下水污染指数分别为3.50和4.45，均大于2.8，表明在供试土壤中这2种磺胺类抗生素的淋溶迁移性较强.研究显示，淋溶试验结果与模型模拟结果一致，表明SDZ和SMX对地下水存在潜在污染风险.

• 单位
  上海市环境科学研究院; 华东理工大学