抗生素(Antibiotics)作為藥物和個人護理品(Pharmaceuticals and Personal Care Products, PPCPs)中的一類,最初用于人類和畜牧疾病防治,后又作為促增長劑廣泛用于畜牧業和水產行業。長期以來,在醫療健康領域以及養殖行業中存在著不合理使用的現象。
抗生素由于其自身的水溶性、抗降解特性和對水體微生物的影響,對生態系統健康和水生生物的危害日趨顯著,被認為是一類重要的新型水體污染物。
環境中的抗生素主要來源于醫用抗生素、飼用抗生素、農用抗生素和工業(醫療企業生產廢水、廢渣)抗生素等。以各種形式存在的抗生素經過城市管道系統進入到城市污水處理廠,未被吸收的抗生素也會通過排泄物等排入水系,并經由管道進入河流造成飲用水源的污染。
已有研究發現,現有的污水處理技術對一些抗生素的去除效果并不明顯,污水處理廠的進出廠水、醫療廢水等均有不同類別的抗生素被檢出。同時,我國的黃河、長江、珠江、九龍江、黃浦江、遼河、太湖、巢湖、鄱陽湖等天然水體及居民飲用水水庫、沿岸流域的水產養殖場、養豬場等也都檢測出了ppt級的抗生素。
水環境中賦存的抗生素主要有β-內酰胺類、大環內酯類、喹諾酮類、磺胺類、四環素類等五類:
- β-內酰胺類屬于繁殖期殺菌劑,是抗生素中使用量最大的一類,主要包括青霉素類、頭孢菌素類等;
- 大環內酯類屬靜止期抑菌劑,主要包括羅紅霉素、克拉霉素和阿奇霉素等;
- 喹諾酮類是完全人工合成的抗菌藥物,已在我國人醫和獸醫臨床上被廣泛使用,主要包括諾氟沙星、環丙沙星、氧氟沙星、氟甲喹等;
- 磺胺類是應用最早的一類人工合成抗菌藥物,常用的有磺胺甲惡唑(復方新諾明)、磺胺嘧啶、磺胺甲氧嘧啶等;
- 四環素類屬廣譜抗生素,主要包括四環素、土霉素和金霉素等。
由于抗生素種類較多,在水環境中的分布復雜且濃度極低,因此建立快速有效的多種抗生素檢測手段非常必要。生態環境部于2020年6月印發的《生態環境監測規劃綱要(2020-2035年)》已明確提出開展抗生素等新型污染物的手工監測。
SGS緊跟國家生態環境監測發展方向,啟動了環境樣品PPCPs檢測方法的開發與建立工作,現已具備抗生素藥品中β-內酰胺類、大環內酯類、喹諾酮類、磺胺類、四環素類、苯并咪唑類、動物生長促進劑、抗真菌類等的高效液相色譜-串聯質譜(HPLC-MS/MS)檢測能力,可準確定性定量生活飲用水、地表水、地下水、污水和海水中的抗生素類藥物。
SGS已完成某省地下水基礎環境調查評估工作中磺胺類抗生素的監測任務,并承擔了某省地表水飲用水源地抗生素殘留監測項目。
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