苏州市水环境中典型抗生素污染特征及生态风险评估

作者:杨俊; 王汉欣; 吴韵斐; 任龙飞; 张小凡*; 何义亮*
来源:生态环境学报, 2019, 28(02): 359-368.
DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2019.02.018

摘要

水环境中抗生素残留会诱导产生抗性微生物和抗生素抗性基因,进而对水生态稳定性、饮用水安全和人类健康造成潜在威胁,因此对城市水环境抗生素污染开展相关研究具有重要意义。为系统了解苏州市水环境中抗生素污染水平、空间分布特征和生态风险,于2017年10月在苏州市29个采样断面开展采样工作,采用固相萃取法结合UPLC-MS/MS技术研究了表层水、悬浮物和沉积物样品中14种典型抗生素的含量水平,并通过风险熵值(RQ)法进行生态风险评估。结果表明,NFX、OFX、LEX、TC和LIN在表层水、悬浮物和沉积物中检出率均为100%。磺胺类、喹诺酮类、四环素类、大环内酯类和其他类抗生素在表层水中检出浓度范围分别为nd-41.9 ng·L-1、nd-556 ng·L-1、3.27-547 ng·L-1、nd-22.7 ng·L-1和nd-253ng·L-1。喹诺酮类和四环素类抗生素在悬浮物和沉积物中平均含量最高,以NFX和OTC为主。在悬浮物中,NFX和OTC的平均质量分数分别为169 ng·g-1和66.7 ng·g-1,平均质量浓度分别为14.4 ng·L-1和4.61 ng·L-1。在沉积物中,NFX和OTC的平均质量分数分别为45.9ng·g-1和47.3ng·g-1。在空间分布上,古城区表层水和沉积物中的抗生素含量高于城郊区和运河区,说明古城区抗生素污染更为严重。分配系数表明,各大类抗生素的悬浮物-水平均分配系数(1 143-10 887L·kg-1)均大于沉积物-水平均分配系数(209-4 492 L·kg-1)。风险评估结果表明,OTC、TC、DC和NFX的lg RQ值大于-1,表现出中等风险到高风险;SQX和VAN的lg RQ值小于-4,表现出极低风险。人类活动强度大的古城区各断面呈现出较大风险,而漕湖、澄湖、阳澄湖等人类活动较少的湖泊水体中风险较小,进一步说明人类活动强度与抗生素污染程度密切相关。

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