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土霉素对生菜的植物毒性及其在金属离子溶液中的光解

崔馨  
【摘要】: 土霉素是一种广谱抗生素,广泛用于畜禽养殖和水产养殖业,并被大量排放到水体和土壤环境中,对生态环境产生潜在危害。尤其是土霉素的长期累积会引起抗性病菌和抗性基因的滋生。因此,研究土霉素在环境中的行为和生态影响具有重要的科学价值和现实意义。 为了进一步研究植物对土霉素的吸收规律、植物毒性和评价土霉素随植物性食品进入食物链的风险,本研究通过水培实验研究土霉素对生菜的植物毒性,结果发现土霉素在浓度较低(1 mg/L)时,只对生菜根部表现出抑制作用。当土霉素的浓度高于5 mg/L时,生菜根和叶的生长均受到显著抑制;水分及部分微量元素(Fe、Cu、Zn、Mn)的吸收也受到抑制。土霉素为1 mg/L,营养液pH值5-8条件下,发现pH对生菜吸收土霉素有一定的影响,但对生菜生长的影响不显著。在研究过程中还建立了从叶菜组织中提取分析土霉素的液相色谱方法。测得生菜、芹菜和小白菜中土霉素的回收率为66.8%-82.9%,RSD小于10%,该方法具有回收率高和重现性好等优点。 光解是土霉素在环境水体中重要的转化行为。本研究考察了不同pH条件下,金属离子对土霉素光解的影响。结果表明:当pH=7.0时,加入Ca~(2+)、Mg~(2+)、Zn~(2+)和Cu~(2+)能加快土霉素的光解速率,而且离子的含量越多,土霉素的光解速率越大;在pH=8.5时,加入Ca~(2+)、Mg~(2+),其结果与pH=7.0时相反。光谱分析表明,金属离子对土霉素光解的影响可能与它们之间的络合作用有关。本研究通过间接法检测到土霉素在碱性条件和中性金属离子溶液中的光解过程可产生~1O_2和O_2~(?)。计算了直接光解、~1O_2和O_2~(?)对土霉素光解的贡献率,结果发现土霉素的间接光解过程,即产生~1O_2和O_2~(?)对加快土霉素的光解起主要作用。并分析了土霉素与金属离子的络合作用影响直接和间接光解的原因。土霉素在海水中的光解速率变化趋势与其在Ca~(2+)和Mg~(2+)溶液中的变化趋势相似,说明土霉素在海水中的光解受这两种金属离子的影响。


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