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海陵湾海域抗生素的污染特征及藻类响应机制; Occurrence of antibiotics in Hailing Bay Region and mechanism on algae responses to antibiotic stress
Chen H(陈辉)
Subtype博士
Thesis Advisor徐向荣
2016
Degree Discipline环境科学
Keyword抗生素 水产养殖区 海水 藻类 生物去除
Other Abstract近年来,水环境中残留抗生素的存在开始受到人们的广泛关注。海洋作为陆源污染物的汇,接收来自污水直接排放、地表径流输入的抗生素。进入海洋环境的抗生素,其中相当一部分仍具有生物活性,可以通过生物富集作用对水生生物造成潜在的危害,并对人体造成饮食暴露风险。目前,国内外对于抗生素在水环境中的分布和归趋已经有了一些报道,但对海洋环境中抗生素的来源及污染特征研究仍然不足。因此,本文选取广东省海陵湾为研究区域,调查了抗生素在海湾环境中的污染分布情况,对抗生素的污染来源进行解析;研究了藻类在抗生素胁迫下的生理特征响应,并考察了藻类对抗生素的去除作用。论文研究的主要结果如下: (1)研究了37种抗生素在海陵岛典型水产养殖区的污染特征,在海水样品中,磺胺甲恶唑、盐霉素和甲氧苄胺嘧啶的检出率较高,浓度范围为0.4-36.9 ng/L,氧四环素是幼虾虾塘养殖水体中主要的抗生素。在饲料样品中恩诺沙星广泛检出,浓度范围为16.6-31.8 ng/g。在沉积物样品中红霉素检出率最高,浓度范围为0.8-4.8 ng/g。在长毛明对虾成虾肌肉组织中红霉素含量最高,浓度范围为2498-15090 ng/g。此外,甲氧苄胺嘧啶在勒氏笛鲷体内有生物富集性,其生物富集因子为6488 L/kg。根据每日摄入量进行估算,长毛明对虾成虾体内的红霉素可能对人体健康造成风险。 (2)研究了38种抗生素在海陵湾区域表层水体和沉积物中的污染特征。在海水样品、码头水样和沉积物中分别检出21、16和15种抗生素,浓度范围分别为<0.08(克拉霉素)-15163 ng/L(氧四环素)、2.1(甲烯土霉素)-1318 ng/L(红霉素)和<2.0(环丙沙星)-184 ng/g(氯四环素)。水相中抗生素浓度与环境变量化学需氧量和硝酸盐相关。对海陵湾抗生素来源分析表明,未经处理的生活污水是抗生素污染的主要来源。喹诺酮类抗生素吸附沉积物的能力较强。风险评价表明氧四环素、诺氟沙星和红霉素对水生生物造成高风险。 (3)考察了眼点拟微球藻和近头状伪蹄型藻在红霉素胁迫下的生理特征响应,并研究了两种藻类对诺氟沙星和磺胺嘧啶去除作用。在红霉素胁迫条件下,眼点拟微球藻和近头状伪蹄型藻的EC50值分别为6.13 mg/L和27.7 μg/L。随着红霉素浓度的增加,藻细胞的光合色素显著降低,表明藻类的细胞结构遭到破坏,细胞功能受到损伤。藻细胞过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性随着红霉素浓度的增加呈现先升高后降低的趋势,酶活性增强表明藻细胞受到氧化胁迫压力,细胞内的H2O2进一步积累,H2O2去除速率与生产速率失衡导致酶活性急剧下降。眼点拟微球藻在144 h对诺氟沙星和磺胺嘧啶去除率分别达到57.0%和78.3%,近头状伪蹄型藻在120 h对诺氟沙星的去除率达到51.2%。诺氟沙星和磺胺嘧啶对所选抗生素的去除动力学均符合一级动力学方程。
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/14670
Collection学位论文(硕士)
Recommended Citation
GB/T 7714
陈辉. 海陵湾海域抗生素的污染特征及藻类响应机制, Occurrence of antibiotics in Hailing Bay Region and mechanism on algae responses to antibiotic stress[D],2016.
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