生物质炭对蔬菜吸收土壤中抗生素的抑制作用(2)

　　施用生物质炭对土壤中有效态抗生素含量的影响与总量不同，前者随生物质炭用量的增加而下降（表1）。培养 15 天的土壤中，生物质炭用量为 1.5%和2.0%的 2 个处理的有效态土霉素、恩诺沙星、磺胺二甲嘧啶和泰乐菌素的含量分别比对照下降 26.42%、41.98% 、8.72% 、19.48% 和 12.23% 、17.39% 、10.75% 、16.77%;培养 52 天的土壤中，生物质炭用量为 1.5%和2.0%的 2 个处理的有效态土霉素、恩诺沙星、磺胺二甲嘧啶和泰乐菌素的含量分别比对照下降 25.29%、39.09%、16.39%、28.69%和 16.97%、23.64%、17.76%、25.70%.

　　2.2 施用生物质炭对蔬菜中抗生素含量的影响

　　经抗生素处理的土壤中生长的蔬菜中均有明显的4 类抗生素检出，这表明土壤中抗生素可被供试蔬菜吸收，积累在蔬菜组织中。总体上，蔬菜中4类抗生素含量以泰乐菌素最高，其次为土霉素，而恩诺沙星和磺胺二甲嘧啶含量相对较低。施用生物质炭对蔬菜中抗生素含量有较大的影响（表2），其含量明显低于未施生物质炭的处理，并随生物质炭用量的增加而下降。

　　施用0.75%生物质炭后，蔬菜中4类抗生素均有所降低，但它们与未施生物质炭处理之间的差异不明显。

　　施用1.5%生物质炭后，蔬菜中土霉素和泰乐菌素含量明显低于未施生物质炭的土壤，但恩诺沙星和磺胺二甲嘧啶含量虽比未施生物质炭的土壤有所下降，但下降程度没有达到显着水平。施用2.0%生物质炭后，蔬菜中4种抗生素含量均明显低于未施生物质炭的土壤。施用1.5%和2.0%生物质炭后，蔬菜中土霉素、恩诺沙星、磺胺二甲嘧啶和泰乐菌素含量分别比未施生物质炭的对照处理低23.11%、35.93%、15.89%、22.85%和7.64%、16.56%、16.79%、29.50%.总体上，施用生物质炭降低蔬菜中土霉素和泰乐菌素含量的效果高于恩诺沙星和磺胺二甲嘧啶。蔬菜中各类抗生素含量的变化及不同处理间同类抗生素含量的变化与土壤中残留的有效态抗生素水平基本一致。这一结果表明，生物质炭的施用不仅影响了土壤中有效态抗生素的水平，同时也明显了降低了蔬菜对土壤中抗生素的吸收。

　　2.3 生物质炭对蔬菜生长的影响

　　图1为4个不同处理的土壤上生长45天的蔬菜地上部分鲜重。从中可知，与未施用生物质炭的对照比较，施用生物质炭可增加蔬菜的生物量，其中施用2.0%生物质炭处理土壤上的蔬菜生物量显着高于对照处理。施用0.75%、1.5%和2.0%生物质炭处理土壤上 的 蔬 菜 生 物 量 分 别 比 对 照 高 3.10% 、4.91% 和13.95%.

    3 结论

    结果表明施用生物质炭可增加土壤对抗生素的吸附，降低抗生素的生物有效性，减少蔬菜对土壤中抗生素的吸收；生物质炭对抗生素生物有效性的降低效果随生物质炭添加量的增加而增加，对土霉素、泰乐菌素的影响一般要大于对磺胺二甲嘧啶、恩诺沙星的影响。当生物质炭用量为2.0%时，土壤有效态土霉素、恩诺沙星、磺胺二甲嘧啶和泰乐菌素的含量分别比对照下降39.09%、28.69%、23.64%和25.70%,蔬菜中土霉素、恩诺沙星、磺胺二甲嘧啶和泰乐菌素含量分别比未施生物质炭的对照处理低35.93%、22.85%、16.56%和29.50%.

　　4 讨论

　　土壤中污染物的生物有效性与土壤中污染物的存在形态有关。污染物在土壤中可与土壤组分发生作用，土壤中矿物质、有机质等组分通过与污染物形成沉淀物、络合物及其它稳定的化合物可降低污染物在土壤中的生物有效性[4,6-9].生物质炭是生物质在低氧或无氧条件下通过高温裂解而形成的一类高度芳香化固态物[17],因具有的多孔性、比表面积较大、电荷密度较高等特性，可以吸附土壤阴阳离子[18-20],从而降低土壤中阴阳离子的活性。研究已表明[21-24],在废水中或土壤中添加生物质炭可大大降低有效态有机污染物的浓度，从而降低有机污染物对环境的毒害作用。本研究中，施用生物质炭降低了土壤中有效态抗生素的含量，显然与生物质炭的施用增加了土壤对抗生素的吸附量，降低了土壤中抗生素的活性有关。同时，由于生物质炭具有多孔性，施用生物质炭后，部分抗生素进入了生物质炭的孔隙中，减弱了土壤微生物对其的降解作用，这可能是施用生物质炭后抗生素呈增加的原因之一。而对于生物质炭处理后，抗生素对蔬菜生长的抑制变得不明显可能有以下2个方面的原因：一是生物质炭降低了土壤中有效态抗生素含量，减弱了抗生素对蔬菜生长的影响；二是生物质炭的施用增加了土壤有效养分，这在一定程度上促进了蔬菜的生长。本研究的培养试验进行了50天，有关施用生物质炭对土壤中抗生素的长期作用还有待进一步研究。

　　参考文献
　　
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