雞糞堆肥過程中諾氟沙星削減規(guī)律及微生物分子生態(tài)學(xué)機(jī)制.pdf

1、抗生素作為飼料添加劑被廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)中，然而并不能被畜禽完全吸收，部分隨糞便排出體外，通過有機(jī)肥施用等途徑進(jìn)入農(nóng)田環(huán)境中，對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重危害。本文針對畜禽糞便中抗生素多殘留問題，建立畜禽糞便中多種抗生素同時檢測的高效液相色譜法，在明確畜禽糞便中氟喹諾酮類抗生素殘留現(xiàn)象嚴(yán)重的基礎(chǔ)上，以諾氟沙星作為氟喹諾酮類抗生素模式化合物，采用保溫泡沫箱堆肥反應(yīng)器等，重點(diǎn)研究了堆體初始碳氮比和外源抗生素降解功能菌劑對堆肥中諾氟沙星

2、降解及堆肥參數(shù)的影響，并采用現(xiàn)代測序技術(shù)，從分子水平上探討了堆肥過程中諾氟沙星削減的微生物分子生態(tài)學(xué)機(jī)制。取得的具體結(jié)果如下：
　　（1）通過對畜禽糞便中殘留抗生素提取劑、固相萃取柱及淋洗液和洗脫液的選擇優(yōu)化，建立了簡便價廉的同時檢測畜禽糞便中11種抗生素的固相萃取-高效液相色譜法?？股丶訕?biāo)回收率介于62.7％~99.2%之間，檢測限為0.1~1.9μg·kg-1，定量限為0.3~5.9μg·kg-1，可以完成畜禽糞便中抗生素殘

3、留的快速定量檢測。利用該方法測定了北京市郊區(qū)規(guī)模化養(yǎng)殖場中牛糞、豬糞、雞糞的抗生素殘留情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，糞便中抗生素殘留以四環(huán)素類、氟喹諾酮類、磺胺類為主，占畜禽糞便中抗生素總殘留量的99%以上，在3種主要畜禽糞便中，雞糞殘留抗生素現(xiàn)象最突出。
　?。?）堆體初始碳氮比（分別為10、15、20、25、35）和外源抗生素降解功能菌劑（細(xì)菌T4和真菌FZC3，由本實(shí)驗(yàn)室篩選分離而得）對雞糞堆肥中諾氟沙星（濃度為100 mg·kg-1）的

4、削減是有影響的。堆體初始C/N為25對堆肥中諾氟沙星的去除效果優(yōu)于其他處理；堆肥結(jié)束時，諾氟沙星在堆體初始C/N為25處理的去除率為71.37%，與其他處理相比，分別增加13.18%（C/N為10）、1.76%（C/N為15）、0.25%（C/N為20）、15.69%（C/N為35），發(fā)芽指數(shù)GI為82.14%，相比其他處理分別增加25.42%（C/N為10）、9.14%（C/N為15）、3.90%（C/N為20）、21.05%（C/N

5、為35）。添加外源菌劑在一定程度上提高了諾氟沙星的降解，細(xì)菌處理優(yōu)于真菌，但效果不顯著；外源細(xì)菌降低了堆體的毒性，有助于堆肥的腐熟，堆肥結(jié)束時，外源細(xì)菌處理的發(fā)芽指數(shù)GI為82.28%（高濃度）和80.55%（低濃度），而其他處理的GI均低于80%；高濃度外源真菌能夠減少氮素?fù)p失，堆肥結(jié)束時全氮含量降低11.31%，比其他處理降低率減少1.84%~7.93%。
　?。?）優(yōu)化條件下諾氟沙星在雞糞堆肥中的削減規(guī)律及微生物多樣性動態(tài)變

6、化研究結(jié)果表明：諾氟沙星的存在縮短了堆肥高溫期時間，降低了堆體pH和總有機(jī)碳含量，提高了堆體全氮含量；諾氟沙星在雞糞堆肥中的削減規(guī)律符合一級動力學(xué)方程，相關(guān)系數(shù)介于0.7357~0.9396，但不同濃度的降解情況存在差異，添加濃度為50 mg·kg-1的去除效果最好，去除率達(dá)80.78%，含量過高會抑制微生物活性，影響去除效果，含量低時會吸附在堆體物質(zhì)上，不利于其徹底去除；添加濃度>50 mg·kg-1的處理發(fā)芽指數(shù)GI低于80%，顯著