抗生素与人类生活密切相关。目前，抗生素被大量用于医疗卫生和畜禽养殖行业，然而，使用完成后抗生素的处理问题一直没有得到合理解决，这导致土壤中的抗生素会通过解吸再次进入食物链，该途径的累积毒性严重威胁人体健康。在该背景下，本研究讨论了pH值、吸附时间、抗生素的初始浓度以及含炭比例对吸附量的影响，发现投加生物质炭能明显提高吸附量，当土壤pH为6时吸附值最高；在吸附达到饱和前，吸附量与吸附时间、抗生素的初始浓度、含炭比例呈正相关。经过拟合，其吸附动力学满足准二级动力学方程，吸附平衡满足L方程。同时，混炭土壤的可提取率随抗生素初始浓度的升高而增大，而非混炭土壤没有明显变化，且含炭量越高，可提取率越小。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材与方法2
1.1材料 2
1.1.1实验材料2
1.1.2实验试剂2
1.1.3实验仪器2
1.2实验方法 2
1.2.1生物质炭的制备2
1.2.2混炭土壤的制备与溶液配制2
1.2.3 pH的影响2
1.2.4吸附时间的影响3
1.2.5初始浓度的影响3
1.2.6含炭量的影响3
1.2.7有效态的提取3
1.2.8抗生素的测定3
2结果与分析3
2.1生物质炭的性能表征3
2.2混炭土壤吸附四环素类抗生素的性能4
2.2.1 pH的影响4
2.2.2吸附时间的影响5
2.2.3初始浓度的影响7
2.2.4含炭量的影响10
3讨论11
致谢12
参考文献12生物质炭对土壤吸附四环素类抗生素及其有效性的影响
引言
四环素类抗生素是一种次级代谢产物，由放线菌产生[1]，主要包括土霉素、四环素、金霉素、二甲胺基四环素等等，该类抗生素在一定条件下具有杀菌作用，因此应用十分广泛。其中，土霉素、四环素和金霉素的使用频率较高，它们的结构特征较为类似，主体部分为并四苯基本骨架 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥351916072￥ 
，骨架上含有羟基、氨基、酮基等基团结构，这些基团结构的存在使得抗生素的稳定性较差，极易与酸、碱、各类金属离子发生反应，生成不同形态的化合物[2]。
虽然环境本身就是抗生素的主要生产者，但这属于微生物的正常代谢，且土壤本身就具有自我调节能力，因此不会对环境造成威胁，真正存在的隐患是生产生活中抗生素的大量排放。排放源主要来自两个方面，一方面抗生素多用于医药行业，该过程中，部分抗生素会进入医院的废水系统，成为水体抗生素的主要来源[3]，据统计，国外某医院从废水中检测到的强力霉素达0.6至6.7μg L1，氧氟沙星达0.2至7.6μg L1[4]，这些排放的抗生素最终会进入土壤。另一方面，在畜禽生产、养殖过程中，抗生素同样被大量使用，以四环素类抗生素为例，每年以畜禽粪便排泄出的抗生素最高能达到90%[5]，这些抗生素有些甚至具有活性，它们能在土壤中进一步发生反应，进而造成更大危害。
进入土壤中的抗生素会被吸附，这一吸附主要以物理吸附为主，土壤吸附抗生素的能力除了与土壤自身特性、有机碳含量、土壤中的粘粒比例有关外，还与pH、吸附时间、抗生素的初始浓度、离子强度等因素有关[6]。相关研究表明，Ca2+和K+会增加土壤对抗生素的吸附，pH过高或过低均会影响吸附，在吸附未到达到饱和前，吸附能力与吸附时间和抗生素的初始浓度呈正相关[7]。
被土壤吸附的抗生素在一定条件下会发生解吸，经食物链传递，这一危害效应会大大增强，为了解决该问题，生物质炭逐渐进入人们的视野。生物质炭是生物质在限氧条件下的高温裂解产物，其原材料来源十分广泛，秸秆、畜禽粪便、城市污泥、工业废弃物等，均能在一定条件下制备生物质炭[8]。经KOH改性后，生物质炭表面孔隙增多，内部官能团的种类和数量增加，对有机污染物具有很强的吸附能力[9]。相关研究表明，施用生质炭可减缓土壤中抗生素的降解，且能够明显降低土壤中有效态抗生素的含量，该影响效果随生物质炭投加量的升高而增大[10]。
本研究拟以制备生物质炭为出发点，研究pH、吸附时间、抗生素的初始浓度、生物质炭的投加量对混炭土壤吸附四环素类抗生素的影响，并在上述研究的基础上，分析其吸附动力学模型和吸附等温线模型，明确生物质炭的投加对降低食物链累积毒性的意义。
1 材料与方法
1．1 材料
1．1．1 实验材料
盐酸四环素类抗生素粉末；选择核桃壳作为制备高效生物质炭的主要材料；土壤选择不含有任何抗生素类物质的中性表层土壤。
1．1．2 实验试剂
生物质炭改性剂：KOH溶液（1molL1）；pH调节剂：HCl溶液（0.1molL1），NaOH(0.1molL1），K2HPO4（0.1molL1）；土壤提取剂：MgCl2（1molL1）；色谱流动相：乙腈，草酸（0.01molL1）。
1．1．3 实验仪器
液相色谱仪；恒温振荡器；离心机；抽滤装置；烘干机；坩埚；马弗炉；天平等。
1．2 试验方法
1．2．1 生物质炭的制备
将核桃壳用清水洗净，在105℃下烘干3 h，碾压粉碎后过40目筛。用电子天平称取10 g粉末置于三角瓶中，加入1molL1 KOH溶液200 mL，25℃恒温振荡12 h，取出后进行水洗，用抽滤器去除多余水分后放入烘干机中烘干，再将粉末倒入坩埚中，盖上坩埚盖，放在马弗炉中以700℃进行热解炭化，炭化时间为6 h，取出炭化后的粉末，放在室温中冷却，称重后再次进行研磨，将研磨好的粉末过40目筛，即可得到实验所需的生物质炭。
1．2．2 混炭土壤的制备与溶液配制
将研磨过筛后的表层土壤与生物质炭定量混合，制得炭含量分别为0%、0.5%、1%、1.5%和2%的混炭土壤，保存备用；称取一定质量的盐酸土霉素、盐酸金霉素、盐酸四环素粉末，并与蒸馏水混合，制得抗生素浓度分别为0、5、10、20、40、60、100、150和200 mgL1的标准溶液，保存备用。

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