四环素类抗生素和铜复合污染对猪粪厌氧消化的影响

王瑞, 魏源送, 赵高峰, 周怀东, 赵鑫, 仲维科. 四环素类抗生素和铜复合污染对猪粪厌氧消化的影响[J]. 生态毒理学报, 2015, 10(5): 108-114. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20150824005
引用本文: 王瑞, 魏源送, 赵高峰, 周怀东, 赵鑫, 仲维科. 四环素类抗生素和铜复合污染对猪粪厌氧消化的影响[J]. 生态毒理学报, 2015, 10(5): 108-114. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20150824005
Wang Rui, Wei Yuansong, Zhao Gaofeng, Zhou Huaidong, Zhao Xin, Zhong Weike. Effects of Residual Tetracyclines and Copper on Swine Manure Anaerobic Digestion[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2015, 10(5): 108-114. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20150824005
Citation: Wang Rui, Wei Yuansong, Zhao Gaofeng, Zhou Huaidong, Zhao Xin, Zhong Weike. Effects of Residual Tetracyclines and Copper on Swine Manure Anaerobic Digestion[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2015, 10(5): 108-114. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20150824005

四环素类抗生素和铜复合污染对猪粪厌氧消化的影响

    作者简介: 王瑞(1984-),女,博士,研究方向为有机固体废弃物资源化处理,E-mail:wrhbhd@live.cn
    通讯作者: 魏源送, E-mail: yswei@rcees.ac.cn
  • 基金项目:

    公益性行业(农业)科研专项经费课题(201303091)

    国家自然科学基金项目(21077122,21577161)

    国家科技支撑计划课题(2012BAC25B03)

  • 中图分类号: X171.5

Effects of Residual Tetracyclines and Copper on Swine Manure Anaerobic Digestion

    Corresponding author: Wei Yuansong, yswei@rcees.ac.cn
  • Fund Project:
  • 摘要: 兽用抗生素和矿物元素添加剂可起到预防动物疾病、促进动物生长、提高饲料转化率等作用,因此被广泛应用于畜禽养殖业。本研究以猪粪中温厌氧消化为研究目标,采用全自动甲烷潜势测试系统,考察了一定浓度的四环素(TC:30 mg·kg-1dry weight,DW)、土霉素(OTC:50 mg·kg-1DW)和金霉素(CTC:15 mg·kg-1DW)对厌氧累积产甲烷量和日产甲烷速率的影响。结果表明,TC、OTC和CTC对猪粪中温厌氧消化累积产甲烷量和日产甲烷速率均有促进作用(累积产甲烷总量提高比例分别为7.9%、0.4%和5.4%)。另外,采用超高效液相色谱-四极杆串联质谱对猪粪厌氧消化前后样品中四环素类抗生素及其代谢产物进行了分析。结果表明,液相中的四环素类抗生素在猪粪厌氧消化过程中得到了明显的去除,去除率达到90%~100%;而固相中只有金霉素和差向异构金霉素有明显的去除效果,去除率分别为41.69%和41.58%。采用Tessier连续提取法对猪粪厌氧消化前后样品中5种形态的铜包括可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化结合态、有机物结合态、残渣态进行了分析,结果表明,猪粪厌氧消化后,可交换态、碳酸盐结合态和铁锰结合态的铜浓度比厌氧消化前分别降低了1%9%、0.1%3%、12%~19%,而有机态和残渣态的铜浓度却在厌氧消化后分别增加了15%~35%、1%~2%。厌氧消化后,70%~80%的铜都是以有机铜的形态存在。铜逐渐从不稳定态转化为相对稳定的有机态和残渣态铜,因此,厌氧消化过程使铜从可生物利用态转变为不可生物利用态,趋于稳定化。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-08-24

四环素类抗生素和铜复合污染对猪粪厌氧消化的影响

    通讯作者: 魏源送, E-mail: yswei@rcees.ac.cn
    作者简介: 王瑞(1984-),女,博士,研究方向为有机固体废弃物资源化处理,E-mail:wrhbhd@live.cn
  • 1. 中国科学院生态环境研究中心;
  • 2. 中国水利水电科学研究院;
  • 3. 鄂尔多斯固体废弃物资源化工程技术研究所;
  • 4. 中国检验检疫科学研究院
基金项目:

公益性行业(农业)科研专项经费课题(201303091)

国家自然科学基金项目(21077122,21577161)

国家科技支撑计划课题(2012BAC25B03)

摘要: 兽用抗生素和矿物元素添加剂可起到预防动物疾病、促进动物生长、提高饲料转化率等作用,因此被广泛应用于畜禽养殖业。本研究以猪粪中温厌氧消化为研究目标,采用全自动甲烷潜势测试系统,考察了一定浓度的四环素(TC:30 mg·kg-1dry weight,DW)、土霉素(OTC:50 mg·kg-1DW)和金霉素(CTC:15 mg·kg-1DW)对厌氧累积产甲烷量和日产甲烷速率的影响。结果表明,TC、OTC和CTC对猪粪中温厌氧消化累积产甲烷量和日产甲烷速率均有促进作用(累积产甲烷总量提高比例分别为7.9%、0.4%和5.4%)。另外,采用超高效液相色谱-四极杆串联质谱对猪粪厌氧消化前后样品中四环素类抗生素及其代谢产物进行了分析。结果表明,液相中的四环素类抗生素在猪粪厌氧消化过程中得到了明显的去除,去除率达到90%~100%;而固相中只有金霉素和差向异构金霉素有明显的去除效果,去除率分别为41.69%和41.58%。采用Tessier连续提取法对猪粪厌氧消化前后样品中5种形态的铜包括可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化结合态、有机物结合态、残渣态进行了分析,结果表明,猪粪厌氧消化后,可交换态、碳酸盐结合态和铁锰结合态的铜浓度比厌氧消化前分别降低了1%9%、0.1%3%、12%~19%,而有机态和残渣态的铜浓度却在厌氧消化后分别增加了15%~35%、1%~2%。厌氧消化后,70%~80%的铜都是以有机铜的形态存在。铜逐渐从不稳定态转化为相对稳定的有机态和残渣态铜,因此,厌氧消化过程使铜从可生物利用态转变为不可生物利用态,趋于稳定化。

English Abstract

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