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农田土壤典型抗生素抗性基因污染及其土—气迁移研究

曾庆涛  
【摘要】:抗生素抗性基因(ARGs)是一种新兴污染物,广泛存在于土壤、水和空气等环境介质中,易引发生态和人体健康风险。本文首次分析了长三角农田土壤抗生素及20个省份设施农业大棚内外土壤ARGs污染特征,研究ARGs土-气迁移行为及其影响因素,为认识ARGs的界面行为、管控其土壤污染风险提供了一些基础数据。论文取得以下主要结果:(1)长三角农田土壤喹诺酮类、四环素类和磺胺类抗生素浓度范围为4.5-2010 ng/g,其中强力霉素和环丙沙星潜在生态风险较高;设施农业大棚内外土壤抗生素的平均浓度分别为428 ng/g和193 ng/g,ARGs的丰度范围分别为1.15× 10-7-9.78× 10-2和LOD-4.92× 10-2 copies/16S rRNA copies。东部和北部地区抗生素浓度较高。棚内土壤抗生素以及ARGs污染水平显著高于棚外(p0.05)。设施农业大棚内外土壤ARGs丰度受土壤抗生素和Ⅰ类整合子的影响,棚内土壤受其影响更显著。(2)土壤ARGs通过颗粒物进入空气,高污染土壤中ARGs土-气迁移趋势更明显,土壤含水率升高会减弱ARGs的土-气迁移。因土壤含水率增加会减少颗粒物产生,提高土壤ARGs丰度,当含水率升高到20%时,ARGs 土-气迁移降低趋势减缓。


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