3.1.2. 湖

據(jù)報(bào)道,TCs經(jīng)常在湖泊中檢測到。在中國巢湖、滇池湖、白洋淀湖、洞庭湖和鄱陽湖中發(fā)現(xiàn)了TC(濃度范圍:4.0–48.7 ng/L)。在烏干達(dá)維多利亞湖(2.7-70 ng/L)和越南河內(nèi)(nd-116 ng/L)的水樣中檢測到相對高濃度的TC(Tran等人,2019)。在中國洪湖四湖的主運(yùn)河和河口發(fā)現(xiàn)了嚴(yán)重的TCs污染。TC、OTC和CTC是中國洪湖的主要抗生素,11月湖中TC平均濃度為1050 ng/L,比5月(525 ng/L)高出約2.0倍。TCs的嚴(yán)重污染情況可能是由于污水處理廠的廢水排放和鄰近地區(qū)許多養(yǎng)魚場的泄漏。例如,維多利亞湖中TCs殘留物的來源可能包括來自農(nóng)業(yè)農(nóng)場(家禽、牛和魚)的廢水。在太湖中檢測到的TC(44.0-68.6 ng/L)與水產(chǎn)養(yǎng)殖植物的使用有關(guān)。TC進(jìn)入越南河內(nèi)的方式包括來自住院醫(yī)院的未經(jīng)處理的廢水和來自污水處理廠的未經(jīng)充分處理的廢水。中國鄱陽湖TCs的高檢出率(62.5-75%)與魚類養(yǎng)殖和家禽養(yǎng)殖中抗生素的使用密切相關(guān)。

3.1.3. 海水

有一些關(guān)于TC在表層海水中的出現(xiàn)的研究。中國黃海的平均TC濃度(1.55 ng/L)略低于伊朗波斯灣北部海岸線和華北膠州灣(36.7 ng/L). 珠海沿海地區(qū)海水中TCs的平均含量(范圍:35.1–42.4 ng/L)低于廣東沿海地區(qū)(0.26–81.50 ng/L)。在海水養(yǎng)殖場附近的海水中,檢測到高濃度的TCs,特別是OTC,因?yàn)镺TC是世界上水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用最頻繁的抗生素。在黃海附近的海水養(yǎng)殖池塘中,在雨季發(fā)現(xiàn)了OTC(平均值:7.29 ng/L),在旱季發(fā)現(xiàn)了OTC(平均值:7.29 ng/L),在旱季發(fā)現(xiàn)了OTC(平均值:7.29 ng/L)和TC(0.42 ng/L)。海陵灣地區(qū)對蝦幼池養(yǎng)殖的OTC和TC濃度相對較高(15,200和2500 ng/L)。這些表明,靠近海水的養(yǎng)蝦場是污染源。此外,河流流入和土地污染也是近海TCs污染的重要來源。

3.2. 地下水

研究表明,在地下水中檢測到TCs,主要是由于抗生素排放量高以及地下水與地表基質(zhì)的不斷交換(Chen等人,2018)。在中國中部的江漢平原,地下水樣品中的TCs在春季(7.24-9.51 ng/L)中具有較高的濃度,在夏季(1.10-4.84 ng/L)和冬季(1.2-6.0 ng/L)中濃度相對較低,而在中國北京的典型城市地下水中未檢測到TC、OTC、CTC. 在荷蘭的地下水中檢測到相對較高濃度的 OTC(100 ng/L)。在養(yǎng)豬場附近的地下水樣本中發(fā)現(xiàn)高濃度的TC(平均值:19.9×103ng/L)。此外,地下水中的TCs殘留物可能來自肥料改性農(nóng)田的滲透。上述研究表明,TCs殘留物可能滲入地下水層,然后擴(kuò)散到周圍居民的地下水供應(yīng)中,從而威脅公眾健康。

3.3. 飲用水

在飲用水或飲用水源中檢測到TC,這可能是由于潛在的環(huán)境污染,抗生素濫用或處置不當(dāng)。地表淡水是飲用水的主要來源,地表淡水的污染程度影響飲用水的最終質(zhì)量。作為飲用水的源頭,中國杭州的錢塘江在上游具有潛在的抗生素污染源,例如污水處理廠和牲畜農(nóng)田。長江下游飲用水源的潛在污染包括水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水和未經(jīng)處理的農(nóng)村生活廢水。在上海的自來水中未發(fā)現(xiàn)TC,在中國香港的自來水中僅檢測到一種TC(OTC,平均值:0.6 ng/L)。在韓國,抗生素(10-67 ng/L)經(jīng)常在水源中被發(fā)現(xiàn),但在自來水中沒有檢測到TC。在淮河流域的飲用水源中檢測到相對較高的TC濃度(范圍:68.6-632.0,平均值:17.3 ng/L)。

部分飲用水被TCs污染,這是由于飲用水源中的高濃度所致。傳統(tǒng)的市政污水處理廠(生物處理,如活性污泥)通常無法降解TCs并導(dǎo)致排放到飲用水源中。例如,加納庫馬西廢物穩(wěn)定池的抗生素去除率為 89%。土耳其的市政生物污水處理廠的TC去除率非常低(僅為39.4%)。相反,一些先進(jìn)的技術(shù),可去除部分四環(huán)素類抗生素,例如臭氧氧化或使用活性炭吸附抗生素。

3.4. 沉積物

由于TCs從污水處理廠(作為不完全去除的殘留物)或水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)(用作生長促進(jìn)劑)排放到周圍的水體中,許多河流都受到TCs的污染。 河流沉積物中的TC濃度范圍為0.1至1.0×105ng / g干重(dw)。伊朗波斯灣北部海岸線沉積物中TC的平均濃度(冬季為10.1 ng/g dw,夏季為11.7 ng/g dw)略低于中國長壽湖沉積物中TC的平均濃度(TC,平均值:12.8 ng/g dw)(Lu et al., 2020),中國香港(16.8 ng/g dw)和中國白洋淀(25.7 ng/g dw)。在華北黃海周邊的海水養(yǎng)殖場,在旱季收集的沉積物中發(fā)現(xiàn)了TC(范圍:nd-59.8 ng/g dw),在雨季收集的沉積物中也檢測到了TC(nd-71,480 ng/g dw)。研究了三峽水庫沉積物中TC濃度的季節(jié)性變化,發(fā)現(xiàn)三峽水庫沉積物中的TC在夏季和冬季的濃度分別為12.1-1140 ng/kg dw和11.7-347 ng/kg dw。在中國太湖的沉積物中發(fā)現(xiàn)了更高的TCs平均濃度(TC:48900,OTC:53800和CTC:20700 ng/kg dw)。不同國家/地區(qū)的沉積物負(fù)荷圖如圖2b所示??傋儺惵蕿镻C1(97.9%)和PC2(50.7%)。這四種TC都與PC1呈正相關(guān),并且它們都常用作藥物,而OTC和CTC與PC2呈正相關(guān),并且它們都常用作生長促進(jìn)劑,這與地表水中TC來源的發(fā)現(xiàn)一致。

3.5. 廢水和污泥

廢水中的TCs來自于制藥廠排放,或日常使用的TCs抗生素的降解/轉(zhuǎn)化。例如,與家禽和奶牛場相比,養(yǎng)豬場更頻繁地檢測到TC。一項(xiàng)研究表明,在美國奶牛場的廢水(TCs:0.3-2.01 μg/L)和污泥(1.9-1050 μg/kg dw)中檢測到TCs,在豬糞儲存瀉湖的廢水(TCs:0.01-3.14;μg/L)和污泥(90.2-7220 μg/kg dw)中檢測到TCs水平相對較高。

許多研究表明,大多數(shù)污水處理廠無法完全去除TC。據(jù)報(bào)道,在中國污水處理廠(活性污泥工藝)的進(jìn)水口中檢測到TC(0.0001–0.0656μg/L)。在伊朗波斯灣北部海岸線,TC在市政污水處理廠(穩(wěn)定池)(平均值:0.0111μg/L)和醫(yī)院污水處理廠(活性污泥和化糞池)(0.068-0.144μg/L)的進(jìn)水物中所有抗生素濃度排名第二。在伊朗德黑蘭附近的污水處理廠(活性污泥工藝)的進(jìn)水口中也發(fā)現(xiàn)了相對較高的TC濃度(0.28-0.54μg/L)。在華南廣東省云浮市的污水處理廠(活性污泥工藝)中,在進(jìn)水(TCs:0.18-9.01 μg/L)、出水(0.11-0.93 μg/L)和污泥(65-128 μg/kg dw)中檢測到TC。這些研究結(jié)果表明,大多數(shù)TCs不能通過污水處理廠的處理完全去除。

關(guān)于污泥中TCs含量高的原因有一些研究,這可以通過TCs在固相中與二價(jià)陽離子(如Ca)鍵合的能力來解釋。這些陽離子可以吸附顆粒并形成更穩(wěn)定的三元復(fù)合物。TC通過陽離子交換,表面絡(luò)合,橋接疏水分布和電子供體 - 受體相互作用與粘土,天然有機(jī)物和金屬氧化物強(qiáng)烈相互作用。因此,污泥中的TCs含量高于廢水中的TCs。