抗生素污染

基态电子转移 产生阴离子自 由基
大量的自由基过氧化物 和单重态氧，加速药物 的降解，
超氧阴离子自由基
激发三重态阴离子自由基 可将能量传递给溶解氧产 生超氧阴离子自由基
与超氧阴离子自由基 发生反应进行光解 （在溶液中更易进行）
四环素类抗生素在强氧化剂的作用下也会发生降解。
氧化降解
四环素的降解速率影响因素： PH和气态臭氧浓度的影响显著； H2O2和羟基自由基清除剂基本没有影响； 臭氧的直接氧化是该降解过程的主导因素。
四环素类抗生素对植物的生态毒性
多项研究表明，四环素类抗生素可能通过抑制叶 绿体酶的活性，从而对植物生长产生抑制作用，影响 植物发芽率和根的生长。四环素类药物对植物根系的 毒性较大，高浓度时显著抑制出生根的生长，这可能 与四环素在植物根部的蓄积量有关，在根部蓄积量最 多，因此表现出对根生长的抑制作用最为显著。
四环素在土壤中的迁移转化
土壤是四环素等污染物质的最终归宿。在土壤中,四环素将发生 一系列的物理、化学和生物反应,其中一部分降解或转化为无害物质; 一部分被土壤所吸附,长期存在于土壤环境中,并将在土壤中积累,进而 对环境产生长期和深远的影响。
吸附
抗生素通过施用动物 粪便等方式进入农业 土壤后,其去向及其对 土壤微生物等的影响 与土壤对其的吸附强 弱密切相关。吸附是 抗生素在土壤环境中 迁移和转化的重要过 程,其很大程度上取决 于抗生素和土壤的特 性。影响抗生素在土 壤中吸附的主要外因 有土壤pH值、土壤矿 物质和有机质等。
浓度mg/kg 添加粪肥 不添加粪肥 对微生物呼吸 的抑制
0.01
1
100
1000
7h和21h时观察：零星有植物种子发芽率降低 抑制植物生长 的现象，但是并未观察到直接的剂量——效应关 系。 无抑制作用 在100mg/kg时影响为16%-25%，其余浓度均未有 显著影响 28%-38%
土霉素对土壤中较大型动物蚯蚓、跳虫和线虫的毒性试验结果 表明，土霉素对土壤动物的毒性很低，产生显著毒性的最小浓 度为3000mg/kg。
四环素类抗生素对微生物的生态毒性
一般情况下，四环素对原核生物的毒性高于单细 胞真核生物，单细胞生物对抗生素的敏感度则高于多 细胞生物。 以微藻为例，四环素类药物对微藻的毒性主要体 现在抑制微藻蛋白质合成和叶绿体的生成，最终造成 对微藻生长的抑制。 此外，四环素类药物能够抑制铜绿微囊藻和绿藻 的蛋白质合成。土霉素能抑制等鞭金藻叶绿素含量的 生成，并且药量越大抑制作用越强；对类胡萝卜素的 生成起促进作用。叶绿素含量减少，则藻细胞的光合 作用强度下降，即新陈代谢减弱，细胞繁殖能力下降。
个人体会
THANKS!
生物降解 微生物降解 植物降解 耐药细菌：光合菌，乳酸菌，放 线菌，酵母菌，芽孢杆菌，硝化 细菌……
光降解
分子吸收光能变成激发态从而引发各种反应。 直接光解：抗生素分子直接吸收光子进行光化学反应 间接光解：环境中的吸光物质（光敏剂）吸收光能后， 把能量传递给抗生素分子从而进行光化学反应
土壤 （水分）增加土壤 中药物的移动性
四环素类抗生素污染及其生态毒性研究
小组成员：李文兴、杜昀倩、林锐
2015年11月5日
榆中校区
目录
项目 背景 个人 体会 环境 问题
解决 措施
四环素类抗生素简介
兽用抗生素的残留
兽用抗生素的污染
四环素类抗生素来源
人类医疗中大量使用抗生素，动物养殖中也大量使用 抗生素以防病治病、提高利用率和促进动物生长。我 国是抗生素生产和使用大国，并且近年来生产使用抗 生素的种类和数量增长迅速。抗生素使用后的通常大 部分以药物原型随粪尿排除。而抗生素在污水处理厂 的去除率并不高，导致大量抗生素进入地表土壤，或 者通过有机肥施用而直接造成土壤污染。
迁移
抗生素在土壤中的 迁移主要取决于其 自身的光稳定性、 键合、吸附特性、 淋洗和降解速率等。 一般来讲,弱酸、 弱碱性和亲脂性类 抗生素与土壤有较 好的亲和力,在土 壤中不易迁移。
降解
进入土壤中的抗生素会 发生一系列的降解作用, 主要有水解、光解和生 物降解作用。一般认为, 抗生素在环境中的降解 与其化学特性(如水溶性、 pH、挥发性和吸附性)、 环境条件(如温度、土壤 类型、pH等)和使用剂量 有关。
（2）变态反应或过敏反应
（3）三致作用
四环素类抗生素在土壤中的降解
抗生素通过生物或者非生物过程使其 从大分子化合物转化为小分子化合物， 并最后转化为CO2和H2O的过程。 光降解 水降解 氧化降解
非生物降解
在微生物作用下，抗生素残留物的结 构和理化性质发生改变，从大分子化 合物降解为小分子化合物，最终转变 为CO2和H2O。
四环素对人类健康的影响
传统的饮用水和污水处理厂没有针对抗生素的专门处理工艺。 现有的处理工艺也并不能完全去除抗生素。并且目前现有的消 毒技术对抗生素的影响还缺乏研究。抗生素及其衍生物可能通 过饮用水对人体健康造成威胁。抗生素在畜禽和水产养殖中的 大量使用，使得在肉、蛋、奶和水产品等食品中残留着不同浓 度的抗生素对人体健康的潜在危害甚为严重，而且影响深远。 （1）毒性损伤
生物降解
氧气、pH、温度、水分等因素也会影响菌株的生长 代谢，从而影响其对抗生素的降解能力。 植物降解通过绿色植物对污染物的降解、转化、吸 收、代谢和去毒来修复受污染的土壤、水体、大气环境。
植物修复
植物直接吸附有机污 染物后转移或分解；
植物释放分泌物和特 定酶降解土壤环境中 的有机污染物；
植物促进根际微生 物对土壤土壤环境中 有机污染物的吸收或 转化利用。