离子强度和离子类型对土霉素在草甸土中被吸附的影响
王东升;张婷;晁宇
【摘 要】导购技巧土霉素是四环素类抗生素中使用较为广泛的一种，探索土霉素在土壤中的吸附解吸规律对抗生素环境风险评价与污染控制具有重要的理论与现实意义。通过改变土壤水溶液中离子强度及类型研究其对土霉素在草甸土中吸附的影响,以期为评价该种抗生素对草甸土土壤环境风险提供科学依据。土霉素测定方法选择高效液相色谱法。以 V(乙腈)∶V[NaH2PO4（0.01 mol·L-1）]=25∶75为流动相，在流速为1 mL·min-1，检测波长为355 nm条件下进行测定。试验以OECD Guideline 106为基础，采用批平衡法研究不同离子强度（0.01、0.03、0.05、0.08、0.10 mol·L-1CaCl2溶液）和不同阳离子（0.01 mol·L-1的NaCl、KCl、MgCl2溶液）对土霉素在草甸土中的吸附影响。结果表明：随着 CaCl2浓度的增加，土霉素在草甸土中的吸附量呈降低趋势，且不同浓度的土霉素在草甸土中吸附量受离子强度的影响是不同的。土霉素浓度较低时，其在草甸土中吸附能力受离子强度影响较土霉素浓度高时小。以土壤吸附系数 Kd衡量土壤吸附抗生素能力，当土壤样品中离子强度增大时，其对应Kd值呈非线性趋势减小。这说明，在某一Ca2+浓度范围内，其对吸附的影响较其他浓度范围要大。对
相邻CaCl2浓度处理得出的Kd值进行t检验，在CaCl2溶液浓度在0.01与0.03 mol·L-1间得出的Kd值存在显著性差异（p≤0.05），在0.03、0.05、0.08、0.10 mol·L-1浓度间得出的Kd值均没有显著性差异（p＞0.05）。这一结果说明当CaCl2溶液浓度在0.01~0.03 mol·L-1时，其对土霉素在草甸土中的吸附影响较其他浓度范围大。以Freundlich方程对NaCl、KCl、MgCl2溶液条件下土霉素在草甸土中的吸附进行拟合，土样lg Kf值为lg Kf(Mg2+)<lg Kf（Na+）<lg Kf（K+），经过方差分析，不同阳离子对lg Kf的影响均未达到显著性差异（p＞0.05）。这说明，不同阳离子对土霉素在草甸土上的吸附量（lg Kf）影响的差异并不显著。%Oxytetracycline (OTC), one of the tetracycline class of antibiotics, is more widely ud in China. It has important significance theoretically and practically to explore the law of adsorption-desorption of OTC in soil for environmental riskasssment and pollution control of antibiotics. In this study, ionic strength and type in soil water solution were changed to reveal the influence on the adsorption of OTC in meadow soil, aiming at providing a scientific basis for evaluating the environmental risk of OTC in meadow soil. HPLC was the determination method of OTC, which acetonitrile: NaH2PO4 (0.01 mol·L-1) =25∶75 (volume ratio) was as mobile pha at a flow rate of 1 mL·min-1and detection
wavelength was 355 nm. On the basis of OECD Guideline 106, bath sorption methods were employed to reveal the effect of cation strength (ranging from 0.01 to 0.10 mol·L-1CaCl2) and different cation (0.01 mol·L-1solution of NaCl, KCl, MgCl2) on OTC sorption process in the meadow soil. Results indicated that the adsorption capacity of OTC in meadow soil gradually decread with the increasing of concentrations of CaCl2, and the adsorption capacity of different concentrations of OTC in meadow soil was affected by different ionic strength. Compared with higher OTC concentrations, the influence of ionic strength was negligible to the sorption at lower OTC concentrations. The soil adsorption coefficient (Kd) was ud to measure the ability of adsorption of OTC in meadow. When ionic strength in soil samples incread, its correspondingKdwould decread with a non-linear trend. This result showed that there definitely existed a certain concentration range of Ca2+ that had the biggest effect on adsorption than other concentration range. TheKd of the adjacent concentration CaCl2 were handled with T-test, showing that the value ofKd existed a significant difference when the concentration ranges of CaCl2 were from 0.01 mol·L-1 to 0.03 mol·L-1(p≤0.05), while when the the concentration ranges of CaCl2
were 0.03, 0.05, 0.08, 0.10 mol·L-1 (p>0.05)were not. The results suggested that when the concentrations of CaCl2 solution were 0.01-0.03 mol·L-1, its adsorption of oxytetracycline in the meadow has greater influence than other ranges of concentrations. Using Freundlich model fitted with the adsorption of oxytetracycline in meadow soils under NaCl, KCl, MgCl2 solution conditions, the lgKf value order of soil samples was lgKf (Mg2+) <lgKf(Na+) <lgKf (K+). And the effect of different cations on lgKf did not reach significant difference (p>0.05) through analysis of variance. This suggested that different cation adsorption capacity(lgKf) of oxytetracycline on the meadow soil was not significant .
【期刊名称】《生态环境学报》
【年(卷),期】2014(000)005
【总页数】6页(P870-875)
【关键词】土霉素;吸附;草甸土;离子强度;离子类型
【作 者】王东升;张婷;晁宇
【作者单位】辽宁工程技术大学环境科学与工程学院，辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学环境科学与工程学院，辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学环境科学与工程学院，辽宁阜新 123000
【正文语种】中 文
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抗生素的发现在人类预防疾病和促进畜牧业发展等方面做出了十分重要的贡献（王冉等，2006）。但随着近年来抗生素的使用量逐渐增大，抗生素类药物对土壤环境的污染问题也引起了国际社会的普遍关注（Glen等，2003；陈昦等，2008；武庭瑄等，2009；刘新程等，2008；Davis等，2006）。四环素类抗生素的生产与使用量在世界上排名第2而在中国排名第1（Cheng，2005）。土霉素是四环素类抗生素中使用较为广泛的一种。畜禽等体内的抗生素大部分以药物母体或代谢物的形式随粪便或尿液排出体外（土方浩，2006；Meyer，2000）。当以畜禽粪便为肥料施入土壤时，抗生素类药物随之转移进入土壤环境。
研究表明，目前全球许多地区均能检测出抗生素的存在，有些地区土壤中检出的土霉素质量分数甚至高达200 mg·kg-1（王冉等，2006）。抗生素进入土壤环境中则会随着地表径流，降水等多种途径进入到地表水体与地下水体中（Kay等，2005）。这样无疑会对人类的健康产生不利影响（Kummerer，2001）。土壤及水环境中低浓度抗生素长期暴露，对生态环境植物产生毒性影响，且这种影响随着生物放大作用，进入食物链，会对人类健康产生不良影响。土壤中的抗生素随着降水等作用的迁移，还会进入地表或地下水体，从而对水环境产生安全威胁（陈育枝等，2006；张许科和刘兴金，2002）。how do you do是什么意思
如何练好英语听力目前，四环素类抗生素在土壤中的吸附-解吸行为已成为国际上的研究热点之一。其研究主要集中在此类抗生素在土壤中的吸附-解吸行为及其影响因素这些方面上。土壤中含有多种且大量的阳离子，随着人类对土壤施用粪肥，又会有大量的阳离子进入土壤，有研究表明土霉素能够与土壤中的阳离子形成2∶1的复合体（Cheng，2005），从而使
土霉素在土壤中的环境行为发生改变。
国内外对抗生素在土壤中的环境行为虽已有一些研究报道，但关于草甸土中抗生素的研究未见报道。草甸土发育于冲积母质，是受地下水或潜水影响的半水成土壤。长期或季节性
积水的湿地通常与浅层地下水的关系十分密切，两者间水文联系是湿地物质迁移转化的重要驱动力，对地下水的水文过程和水质演化具有重要影响（王磊和章光新，2007）。草甸土肥力水平较高，生产潜力较大，已广为利用。草甸土物质组成和理化性质受人类生产活动影响较大，是土壤污染的高风险区，也是土壤污染物向水环境迁移的临界区。本试验通过对不同类型阳离子存在，以及不同离子强度条件下，土霉素在草甸土上吸附的影响，揭示其迁移规律。以期为抗生素对土壤及水环境影响风险评价提供科学依据。
1.1 供试材料
土霉素标准品（纯度为97.5，购自中国药品生物鉴定所）；土霉素购自大连容海生物科技有限公司；乙腈为色谱纯，购自沈阳市华东试剂厂；其他化学试剂均为分析纯；实验用水为蒸馏水。
供试土壤为草甸土。采于辽宁省锦州市，均为0～20 cm土层样品，土壤样品不含任何抗生素类药物，2种土样风干磨细过60目筛备用。供试土壤理化性质，见表1。
1.2 吸附试验方法
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强奸英文1.2.1 离子强度学历认证网上查询
吸附试验参照OECDguideline 106批平衡方法进行。称取土样1.0000 g（精确至0.9995～1.0005 g）于50 mL离心管中，按照水土比25:1加入25 mL不同浓度的土霉素溶液（用浓度梯度为0.01、0.03、0.05、0.08、0.10 mol·L-1CaCl2溶液配制），使土壤悬浊液中土霉素的起始质量浓度为2.5、5.0、10.0 mg·L-1。在恒温25 ℃下于200 r·min-1震荡12 h后，4000 r·min-1下离心15 min，取上清液，经0.45 μm水系滤膜过滤后，为防止土霉素在水相中降解，在滤液中加入一滴6 mol·L-1HCl使其pH将至2～3（Stephen和linda，2005），然后用HPLC测定溶液中土霉素浓度。以上处理均做3个重复，其中未含土霉素的处理作为空白，未含土壤的处理作为对照。
maintain用法用吸附前后溶液中土霉素浓度之差计算得到2种土样对土霉素的吸附量，同时利用等温吸附方程拟合（张劲强等，2005；姚圆等，2010；李兆君等，2008；刘新程等，2010）。
1.2.2 不同阳离子的影响
参照1.2.1离子强度试验方法，改变其中用不同浓度梯度CaCl2溶液配制不同浓度土霉素溶
液为用0.01 mol·L-1NaCl、KCl、MgCl2溶液配制，使土壤悬浊液中土霉素的起始质量浓度梯度为2.0、5.0、10.0、15.0、20.0 mg·L-1，测定土霉素在2种土样中的吸附参数（Wang等，2008）。
1.2.3 土霉素的测定
土霉素测定的高效液相色谱（HPLC）仪器条件：普析L600高效液相色谱仪，配置UV检测器，手动进样器，色谱柱为Pgrandsil-STC-C18(5 μm，4.6 mm×250 mm)。进样量为10 μL，柱温25 ℃，土霉素采用V(乙腈)∶V[NaH2PO4（0.01 mol·L-1）]=25∶75为流动相，流速为1 mL·min-1，检测波长为355 nm。该色谱条件下土霉素的保留时间为7.30 min。雅思入学测试
2.1 离子强度对吸附的影响
99宿舍网准考证找回图1为2种土样对抗生素的吸附量随不同离子强度的变化趋势。其中，纵坐标代表的是吸附量，既每千克土壤能够吸附抗生素的量，横坐标则代表配制土霉素溶液时所用CaCl2溶液浓度。显然，随着CaCl2浓度的增高，2种土样对土霉素的吸附量皆成降低趋势且2种土样吸附量降低趋势基本一致。由图1可见，在2种土样中，不同浓度的土霉素在草甸土中的吸
附受CaCl2离子强度的影响是不同的。当土霉素浓度低时，其在草甸土中的吸附受CaCl2离子强度的影响较土霉素浓度高时要小些。在低浓度土霉素情况下，草甸土中有较多的吸附位点，土霉素能被草甸土充分吸附，离子强度的变化对土霉素吸附的影响较小。在高浓度土霉素情况下，Ca2+离子强度发生改变时，对土霉素吸附量的影响较大。土壤胶体上的吸附点位是决定吸附量的主要因素。Ca2+离子强度增大，与土霉素竞争土壤胶体上的吸附点位是影响土霉素吸附量的主要原因。因此，在石灰性土壤中，由于Ca2+的存在，对
