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猪粪中温厌氧消化中磺胺类抗生素的降解和吸附特征

2017-09-29靳红梅许彩云黄红英徐跃定

农业环境科学学报 2017年9期

靳红梅,许彩云,黄红英,徐跃定

猪粪中温厌氧消化中磺胺类抗生素的降解和吸附特征

靳红梅1,2,许彩云1,3,黄红英1,2,徐跃定1,2

(1.江苏省农业科学院循环农业研究中心,江苏省农业废弃物资源化工程技术研究中心,南京210014;2.农业部农村可再生能源开发利用华东科学观测实验站,南京210014;3.南京农业大学资源与环境科学学院,南京210095)

针对猪粪厌氧消化中磺胺类抗生素(SAs)去除途径及降解规律不明晰等问题,采用批次室内模拟发酵试验方法,探讨磺胺嘧啶(SDZ)和磺胺二甲嘧啶(SM2)在中温(37±1℃)厌氧消化条件下的吸附和降解特征及规律。结果表明:在SDZ和SM2添加量均为20 mg·L-1时,发酵结束后二者的去除率分别为58.7%和74.0%,符合一级动力学模型,降解半衰期分别为5.85、5.90 d。在中温厌氧消化系统中,SDZ和SM2首先发生快速吸附作用而固定在固相中,前4 h吸附较快,至12 h时达到吸附平衡;随后发生较为缓慢的生物降解作用,至24 h后生物降解成为SDZ和SM2去除的主要途径,占其去除总量的80%以上。SAs与易分解有机物的共代谢作用是影响其生物降解的关键因素。

磺胺类抗生素;生物降解;吸附;共代谢作用

磺胺类抗生素(SAs)是目前世界范围内使用量最大的兽用抗生素之一[1],但其在动物肠道的吸收率较低,30%~90%的SAs随动物排泄物进入环境[2],对土壤、生物、产品品质及人类健康造成巨大威胁[3-5],成为近年来国内外研究的热点。

畜禽养殖场粪污是环境中SAs最主要的来源之一,规模养殖场粪污(特别是废水)无害化处理已成为养殖污染防治的重点[6]。……

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