氧化石墨烯对四环素在土壤中吸附-解吸的影响

夏利亚

(浙江竟成环境咨询有限公司，浙江 杭州 311100)

1 引言

抗生素的发明和使用为人类做出了重大贡献。除临床使用外，抗生素能预防和治疗动物疾病、促进动物生长，常作为饲料添加剂使用[1]。动物对抗生素的吸收能力有限，约30%～90%会随粪尿排出体外[2]，导致环境中的微生物抗性逐年增加，引发严重的生态和环境问题[3～5]。四环素(tetracycline, TC)是一种人畜共用抗生素，价格低廉、抗菌谱广，且在低剂量可以刺激动物生长，被广泛应用于畜禽养殖业[6，7]。含有四环素的畜禽粪便进入农田系统，导致土壤中的微生物抗药性增强，诱发抗性基因，对土壤生态环境的危害不容忽视。

目前，由于吸附法具有应用范围广泛、操作简便、无二次污染、去除效果好等优点，广泛应用于抗生素污染治理。氧化石墨烯(graphene oxide, GO)是一种蜂窝状二维单层碳基材料，具有较高的比表面积和微孔介孔结构，这些性质使得GO 材料对抗生素物质具有良好的去除效果[8～10]。近年来已经有大量研究对GO对抗生素的吸附性能进行了研究，但是多集中于水环境中，而GO对土壤中抗生素的吸附-解吸行为的影响还需要探索。此外，土壤环境存在多种化学物质，四环素的境行为(如吸附、解吸、降解和淋溶等)将不同于单一污染物存在时的行为[11]，而且土壤自身的理化性质和抗生素的种类都会影响四环素在土壤中的环境行为[12～14]。因此，研究GO对土壤中四环素的吸附-解吸环境行为，具有重要的意义。本文通过批次平衡震荡法研究了四环素在黑土和潮土中的吸附特征，考察了GO对四环素在土壤中吸附解吸特性的影响，以期为石墨烯材料的应用以及抗生素污染治理提供理论依据。……