水產(chǎn)養(yǎng)殖水、沉積物中抗生素檢測(cè)方法優(yōu)化及殘留特征研究

李貞金，張洪昌，沈根祥,*，胡雙慶，郭春霞，王真，曹國民,#

1. 華東理工大學(xué)，上海 200237 2. 上海市環(huán)境科學(xué)研究院，上海 200233

中國是世界上最大的水產(chǎn)品生產(chǎn)者、消費(fèi)者和出口商[1-2]。全球超過1/3的水產(chǎn)品來自中國，其中，大部分來自水產(chǎn)養(yǎng)殖[3-4]。然而，目前淡水養(yǎng)殖大多數(shù)采用高密度的養(yǎng)殖模式，使魚類疾病頻繁發(fā)生[5]?？股刈鳛轭A(yù)防細(xì)菌感染和寄生蟲病的藥物，大量使用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中[6]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年中國抗生素使用量約為16.2萬t，水產(chǎn)和畜禽使用量占總量的52%[7]。

水產(chǎn)養(yǎng)殖中，投入的抗生素僅有20%～30%被魚類等水產(chǎn)品吸收，大部分以原藥的形式排入環(huán)境，造成養(yǎng)殖區(qū)及廢水排放水域抗生素的殘留，或通過吸附蓄積在周圍沉積物中[8-10]。殘留的抗生素可能會(huì)引起一系列危害，如對(duì)非靶生物的毒害、誘導(dǎo)產(chǎn)生耐藥性菌株、威脅人類健康等[11-13]。

目前，對(duì)于長(zhǎng)三角地區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖中抗生素的污染特征研究相對(duì)較少。為此，建立一種能夠?qū)λa(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中多種痕量抗生素有效分離富集和檢測(cè)的方法，并研究水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)抗生素的殘留特征，對(duì)該地區(qū)殘留抗生素的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估有著重要的意義。本研究對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖水、沉積物中15種典型抗生素的前處理方法進(jìn)行了優(yōu)化，包括沉積物樣品提取溶劑的選擇、活化溶劑的選擇和洗脫溶劑的選擇；建立了15種抗生素的高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀(HPLC-MS/MS)檢測(cè)方法，包括色譜條件和質(zhì)譜條件的確定。采用所建立的分析方法，對(duì)上海市不同水產(chǎn)品養(yǎng)殖區(qū)水及沉積物中15種典型抗生素的殘留特征進(jìn)行了研究。

1 材料與方法 (Materials and methods)

1.1 樣品的采集與處理

選取上海市某水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)作為研究區(qū)域，分別于2018年9月(秋季)和2018年12月(冬季)對(duì)該區(qū)域內(nèi)的水產(chǎn)養(yǎng)殖塘進(jìn)行采樣。采集了該養(yǎng)殖區(qū)青魚塘(QY1、QY2)、白水魚塘(BSY)、草魚塘(CY)、成蟹塘(CX)、扣蟹塘(KX)和蝦塘(BDX)，共7個(gè)養(yǎng)殖塘的水樣及沉積物。水樣用棕色玻璃瓶采集，加入適量鹽酸抑制微生物活性，4 ℃冷藏待用；沉積物使用彼得遜采泥器采集后放入密封袋中，-20 ℃冷凍待用。

1.2 主要儀器與材料

液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀(Waters Acquity HPLC?Hclass-Waters Xevo TQ-S micro，美國Waters公司)、全自動(dòng)氮吹儀(AUTO-EVA，廈門?？朴邢薰?、全自動(dòng)固相萃取儀(Fotector Plus，廈門?？朴邢薰?、低溫真空冷凍干燥器(LDG-0.3C，上海昊博有限公司)、微波萃取儀(CEM MARS CLASSIC，美國CEM公司)、Oasis HLB固相萃取小柱(美國Waters公司)、0.7 μm玻璃纖維濾膜(GF/F，英國Whatman公司)、0.22 μm聚四氟乙烯針式濾頭(上海安譜有限公司)。

15種抗生素標(biāo)準(zhǔn)品：純度為99.22%的磺胺嘧啶(SD)、純度為99.72%的磺胺甲基嘧啶(SM1)、純度為99.47%的磺胺二甲基嘧啶(SM2)、純度為99.47%的磺胺間二甲氧基嘧啶(SDM)、純度為99.58%的磺胺甲惡唑(SMX)、純度為99.1%的甲氧芐啶(TMP)、純度為99.9%的恩諾沙星(ENR)、純度為92.31%的環(huán)丙沙星鹽酸鹽(CIP)、純度為97.29%的諾氟沙星(NOR)、純度為98.89%的呋喃唑酮(AOZ)、純度為94.6%的鹽酸金霉素(CTC)、純度為95.6%的鹽酸土霉素(OTC)、純度為98.7%的鹽酸多西環(huán)素(DOX)、純度為98%的阿莫西林(AMX)和純度為97.89%的喹乙醇(OLA)購自德國Dr. Ehrenstorfer公司。用于定量的內(nèi)標(biāo)物：磺胺甲惡唑-13C6、甲氧芐啶-D3和四環(huán)素-D6購自德國Dr. Ehrenstorfer公司，諾氟沙星-D5、呋喃唑酮-D4購自德國Witega公司，喹乙醇-D4、阿莫西林-13C6購自英國Cambridge Isotope Laboratories公司。色譜級(jí)甲醇、乙腈、丙酮和甲酸購自德國Merck公司，色譜級(jí)甲基叔丁基醚購自國藥集團(tuán)化學(xué)有限公司。磷酸、檸檬酸、檸檬酸鈉、無水磷酸二氫鈉、乙二胺四乙酸二鈉和十二水磷酸氫二鈉為分析純，購自上海睿捷化學(xué)試劑有限公司。

pH=5.0檸檬酸緩沖溶液的配制：取8.88 g檸檬酸和16.89 g檸檬酸鈉，用超純水定容至1 L。

磷酸鹽緩沖溶液的配制：取23.90 g無水磷酸二氫鈉和1.35 mL磷酸，用超純水定容至1 L。

EDTA-Mcllvaine緩沖溶液的配制：取37.20 g乙二胺四乙酸二鈉、27.50 g磷酸氫二鈉和12.90 g檸檬酸，用超純水定容至1 L，現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.3 樣品預(yù)處理方法的優(yōu)化

抗生素污染樣品的配制：沉積物樣品冷凍干燥后，研磨并過100目篩網(wǎng)。稱取2.00 g的沉積物樣品于100 mL的燒杯中添加2 mL濃度為100 μg·L-1的抗生素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，使沉積物中抗生素的濃度為100 ng·g-1。加入100 ng的磺胺甲惡唑-13C6、諾氟沙星-D5、呋喃唑酮-D4、四環(huán)素-D6、喹乙醇-D4、阿莫西林-13C6和甲氧芐啶-D3內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，與沉積物樣品充分混勻后，放在通風(fēng)櫥中干燥30 min。水樣準(zhǔn)確量取1 L于燒杯中，添加1 mL濃度為100 μg·L-1的抗生素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，使水樣中抗生素的濃度為100 ng·L-1。添加上述8種內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，調(diào)節(jié)pH=3.0。過程中保證抗生素在樣品中分布均勻，確保提取的準(zhǔn)確性。

沉積物中抗生素的提?。簩械某练e物樣品轉(zhuǎn)移至微波萃取管中，加入50 mL的提取液(根據(jù)目標(biāo)物和基質(zhì)組成選擇)，進(jìn)行微波萃取，萃取溫度65 ℃，萃取時(shí)間30 min，萃取功率1 200 W。萃取結(jié)束后過濾，用蒸餾水稀釋至500 mL，調(diào)節(jié)pH=3.0。

使用HLB固相萃取柱對(duì)目標(biāo)抗生素富集凈化。上樣前，先活化固相萃取柱(活化溶劑根據(jù)目標(biāo)物和基質(zhì)組成選擇)；然后以5 mL·min-1的速度使樣品通過萃取柱；上樣結(jié)束后，依次用6 mL超純水、6 mL 5%的甲醇-水溶液淋洗萃取柱；最后用10 mL洗脫液(根據(jù)目標(biāo)物和基質(zhì)組成選擇)洗脫。

洗脫下來的溶液在35 ℃下氮?dú)獯蹈桑皿w積濃度為70%的甲醇-水溶液定容至1 mL，經(jīng)0.22 μm 聚四氟乙烯(PTFE)針式濾器過濾至棕色進(jìn)樣瓶中待測(cè)。

以上處理均做3次平行，同時(shí)設(shè)置不添加抗生素的水樣及沉積物作為空白。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確稱取10.00 mg抗生素標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇溶解配制成100 mg·L-1的抗生素標(biāo)準(zhǔn)液；諾氟沙星溶解在含0.8% 0.5 molL-1鹽酸的甲醇中，-20 ℃避光冷藏保存。

1.5 檢測(cè)條件的優(yōu)化

用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀分析目標(biāo)抗生素。色譜柱為BEH-C18柱(1.7 μm，2.1 mm×100 mm)；色譜柱柱溫35 ℃；進(jìn)樣量2 μL；流動(dòng)相流速0.25 mL·min-1；流動(dòng)相A是體積分?jǐn)?shù)為0.5%的甲酸-水溶液；流動(dòng)相B為乙腈；梯度洗脫程序：0～2.2 min，16% B；2.2～2.5 min，16% B～95% B；2.5～5.5 min，95% B；5.5～6.0 min，95% B～16% B；6.0～10.0 min，16% B。

質(zhì)譜采用電噴霧離子源正離子模式(ESI+)，三重四級(jí)桿質(zhì)量分析器進(jìn)行檢測(cè)，掃描方式為多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM)；碰撞氣為高純氬氣；脫溶劑氣溫度為500 ℃，脫溶劑氣流速度為1 000 L·h-1，錐孔電壓為30 V，毛細(xì)管電壓為3.5 kV，掃描時(shí)間為0.1 s。15種抗生素的質(zhì)譜分析參數(shù)如表1所示。

1.6 質(zhì)量控制與質(zhì)量保障

目標(biāo)抗生素采用內(nèi)標(biāo)法定量，配制一系列濃度范圍在1.37～500.00 μg·L-1的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液進(jìn)行檢測(cè)分析，得到各抗生素的標(biāo)準(zhǔn)曲線，相關(guān)系數(shù)大于0.993，檢測(cè)限范圍在0.003～1.230 ng·L-1(或ng·g-1)。

表1 15種抗生素的質(zhì)譜檢測(cè)條件Table 1 Mass spectrometric detection conditions for 15 antibiotics

注：SD表示磺胺嘧啶，SM1表示磺胺甲基嘧啶，SM2表示磺胺二甲基嘧啶，SDM表示磺胺間二甲氧基嘧啶，SMX表示磺胺甲惡唑，TMP表示甲氧芐啶，ENR表示恩諾沙星，CIP表示環(huán)丙沙星鹽酸鹽，NOR表示諾氟沙星，AOZ表示呋喃唑酮，AMX表示阿莫西林，CTC表示鹽酸金霉素，OTC表示鹽酸土霉素，DOX表示鹽酸多西環(huán)素，OLA表示喹乙醇。

Note: SD stands for sulfadiazine; SM1 stands for sulfamerazine; SM2 stands for sulfamethazine; SDM stands for sulfadimethoxine; SMX stands for sulfamethoxazole; TMP stands for trimethoprim; ENR stands for enrofloxacin; CIP stands for ciprofloxacin; NOR stands for norfloxacin; AOZ stands for furazolidone; AMX stands for amoxicillin ; CTC stands for chlortetracycline; OTC stands for oxytetracycline; DOX stands for doxycycline; OLA stands for olaquindox.

以養(yǎng)殖區(qū)水樣和沉積物為基底的加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)中，水樣加標(biāo)水平為100、200 ng·L-1，回收率范圍為69.4%～118.5%；沉積物加標(biāo)水平為50、100 ng·g-1，回收率范圍為69.7%～109.4%；相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均低于10%。

2 結(jié)果與討論(Results and discussion)

2.1 分析方法的優(yōu)化

2.1.1 提取液的選擇

采用微波萃取法提取沉積物中的抗生素，相比于目前常用的超聲波萃取法，微波萃取是一種內(nèi)加熱，具有均勻性，樣品和溶劑可在短時(shí)間內(nèi)升高到一定溫度，強(qiáng)化萃取效率[14]。提取液的選擇要根據(jù)目標(biāo)物質(zhì)的理化性質(zhì)及基質(zhì)組成決定。參考相關(guān)文獻(xiàn)[15-18]，選擇了5種沉積物中抗生素的提取液分別為甲醇/磷酸鹽緩沖溶液(V∶V=1∶1)、乙腈/磷酸鹽緩沖溶液(V∶V=1∶1)、丙酮/磷酸鹽緩沖溶液(V∶V=1∶1)、乙腈/檸檬酸緩沖溶液(V∶V=1∶1)、乙腈/EDTA-Mcllvaine緩沖溶液(V∶V=1∶1)，測(cè)得沉積物中15種抗生素的加標(biāo)回收率，如圖1所示。乙腈/檸檬酸緩沖溶液(V∶V=1∶1)作為提取液時(shí)，氟喹諾酮類、四環(huán)素類抗生素和喹乙醇的回收率均在5%以下；乙腈/EDTA-Mcllvaine緩沖溶液(V∶V=1∶1)作為提取液時(shí)，不能有效提取氟喹諾酮類抗生素和喹乙醇。不同有機(jī)溶劑與磷酸鹽緩沖液體積比1∶1混合時(shí)，甲醇/磷酸鹽緩沖溶液(V∶V=1∶1)對(duì)氟喹諾酮類抗生素和呋喃唑酮的回收率小于50%，對(duì)四環(huán)素有較高的回收率，為108%～118.9%；乙腈/磷酸鹽緩沖溶液(V∶V=1∶1)和丙酮/磷酸鹽緩沖溶液(V∶V=1∶1)對(duì)15種抗生素的回收率均在60%以上。綜合考察各物質(zhì)的回收水平，選擇乙腈/磷酸鹽緩沖溶液(V∶V=1∶1)作為沉積物中抗生素的提取液。

2.1.2 HLB活化溶劑的選擇

活化的目的是去除固相萃取柱中的雜質(zhì)并創(chuàng)造一定的溶劑環(huán)境。有研究顯示，采用不同溶劑組合活化固相萃取柱，對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的回收率有影響[19-20]。選擇依次用甲醇、超純水活化HLB固相萃取柱和依次用甲基叔丁基醚、甲醇、超純水活化HLB固相萃取柱，測(cè)得15種抗生素的加標(biāo)回收率，如圖2所示。由甲醇、超純水活化的固相萃取柱回收率為62.3%～142.8%；甲基叔丁基醚、甲醇和超純水活化的固相萃取柱回收率為68.7%～116.4%。后者平均回收率更高且提取率穩(wěn)定。本研究選擇依次用甲基叔丁基醚、甲醇和超純水活化HLB固相萃取柱。

圖1 5種不同提取溶劑對(duì)15種抗生素的加標(biāo)回收率Fig. 1 Recovery rates of 15 antibiotics with 5 different extraction solvents

2.1.3 洗脫液的選擇

HLB固相萃取柱是一種親水-親脂性聚合物填料柱，容易吸附沉積物中的腐殖酸[21]。本研究選擇3種不同極性的洗脫溶劑(甲醇、乙腈和乙酸乙酯)，考察3種洗脫溶劑對(duì)目標(biāo)抗生素的回收率，測(cè)得15種抗生素的加標(biāo)回收率，如圖3所示。甲醇作為洗脫溶劑時(shí)回收率為62.1%～118.5%；乙腈作為洗脫溶劑時(shí)回收率為40.6%～167.8%；乙酸乙酯作為洗脫溶劑時(shí)，幾乎對(duì)阿莫西林、呋喃唑酮、甲氧芐啶、喹乙醇、環(huán)丙沙星和諾氟沙星無洗脫能力，其他抗生素的回收率為63.0%～240.0%，回收率不穩(wěn)定。綜上，選擇甲醇作為本研究的洗脫溶劑。

2.2 典型水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)水體和沉積物中抗生素的殘留水平

基于上述優(yōu)化的預(yù)處理方法，調(diào)查了上海市7個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)2018年9月和2018年12月抗生素的殘留水平。表2展示了15種抗生素在上海市水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)水和沉積物中的含量水平。結(jié)果顯示，2個(gè)月份中15種抗生素除磺胺甲基嘧啶外均有檢出，包括4種磺胺類(磺胺嘧啶、磺胺二甲基嘧啶、磺胺間二甲氧嘧啶和磺胺甲惡唑)、3種氟喹諾酮類(環(huán)丙沙星、諾氟沙星和恩諾沙星)、3種四環(huán)素類(金霉素、土霉素和多西環(huán)素)、甲氧芐啶、阿莫西林、呋喃唑酮和喹乙醇，說明該區(qū)域水產(chǎn)養(yǎng)殖中有大量抗生素使用。水中共檢測(cè)到10種抗生素，抗生素殘留濃度中間值的順序?yàn)椋夯前奉?甲氧芐啶>阿莫西林>氟喹諾酮類>喹乙醇>四環(huán)素類和呋喃唑酮。分析結(jié)果與渤海灣養(yǎng)殖區(qū)的類似[22]。

沉積物中共檢測(cè)出13種抗生素，抗生素的殘留濃度中間值的順序?yàn)椋悍Z酮類>四環(huán)素類>磺胺類>甲氧芐啶>喹乙醇>阿莫西林和呋喃唑酮。分析結(jié)果與新疆博斯騰湖水體及沉積物中不同抗生素的分布情況類似[23]。不同種類抗生素的檢出濃度各有差異，這與它們的應(yīng)用方式和環(huán)境行為有關(guān)[24]。水和沉積物中抗生素的含量分布也存在差異，可能與它們?cè)谒统练e物中的分配行為有關(guān)。

磺胺類藥物逐漸被β-內(nèi)酰胺類和大環(huán)內(nèi)酯類藥物所取代，但由于其價(jià)格低廉仍然用于畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖中，常與增效劑甲氧芐啶同時(shí)使用[25]。性質(zhì)上，磺胺類是親水性化合物，吸附系數(shù)較小且不易降解。這可能是水中磺胺類抗生素及甲氧芐啶殘留濃度大于其他抗生素的原因。氟喹諾酮類抗生素是水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用最廣的抗生素之一，對(duì)革蘭氏陰性菌具有較強(qiáng)的抗菌活性[26]。它們易發(fā)生光解、易吸附在固相物質(zhì)上。這可能是氟喹諾酮類抗生素在水中濃度低的原因。本研究氟喹諾酮類抗生素在沉積物中濃度較高，其中，恩諾沙星最高濃度達(dá)到μg·g-1級(jí)別，反映了當(dāng)?shù)厮a(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)恩諾沙星較高的使用量。四環(huán)素類抗生素是廣譜抗菌素，廣泛用于動(dòng)物疾病的預(yù)防與治療[27]。四環(huán)素類抗生素降解半衰期長(zhǎng)，吸附系數(shù)大。本研究沉積物中四環(huán)素類抗生素濃度僅次于氟喹諾酮類，但濃度相差了1～2個(gè)數(shù)量級(jí)，表明四環(huán)素類抗生素在該地區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的使用量較低。喹乙醇曾經(jīng)被廣泛用于獸藥和飼料添加劑中，由于喹乙醇具有中度至明顯的蓄積毒性，《中國獸藥典》(2005版)規(guī)定禁止水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用喹乙醇。但本研究養(yǎng)殖水體中喹乙醇檢出率高且有較高的檢出濃度[28]。此外，人用抗生素環(huán)丙沙星、呋喃唑酮在2002年農(nóng)業(yè)部第193號(hào)公告中被列入食品動(dòng)物禁用藥物，但本研究中均有檢出。沉積物中環(huán)丙沙星檢出率大于80%，水中呋喃唑酮檢出率小于30%。長(zhǎng)期使用可能在人類用藥時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的細(xì)菌耐藥性[29]。

圖2 2種活化方法對(duì)15種抗生素的加標(biāo)回收率Fig. 2 Recovery rates of 15 antibiotics with 2 activation methods

圖3 3種不同洗脫溶劑對(duì)15種抗生素的加標(biāo)回收率Fig. 3 Recovery rates of 15 antibiotics with 3 different elution solvents

與其他水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)的研究比較，抗生素的檢測(cè)種類、數(shù)量相近。本研究同時(shí)檢測(cè)到一部分禁用藥物，推測(cè)仍然存在禁用藥物違法使用現(xiàn)象。Zou等[22]在渤海灣魚塘水體中檢測(cè)到19～54 ng·L-1的磺胺類抗生素，諾氟沙星和環(huán)丙沙星平均水平在幾百ng·L-1，磺胺類抗生素含量高于本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，喹諾酮類抗生素含量與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相近。丁惠君等[30]在環(huán)鄱陽湖水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)檢測(cè)到最高含量水平為162.68 ng·L-1的金霉素、298.51 ng·L-1的磺胺甲惡唑、96.55 ng·L-1的恩諾沙星和27.44 ng·L-1的諾氟沙星，遠(yuǎn)高于本實(shí)驗(yàn)結(jié)果。梁惜梅等[31]在珠江口養(yǎng)殖區(qū)水體檢測(cè)到幾到幾十ng·L-1的氟喹諾酮類抗生素和四環(huán)素，未檢出磺胺類抗生素，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相近。本實(shí)驗(yàn)水體抗生素污染水平低于畜禽場(chǎng)排出廢水[32]，低于白洋淀湖[33](除甲氧芐啶外)、太湖[34]、海河[17]、黃浦江[35]，與美國肖邦河[36]濃度水平相近，高于芬蘭萬塔河[37]、中國北部灣[38]。

聶湘平等[39]在珠江三角洲淡水養(yǎng)殖區(qū)沉積物中檢測(cè)了諾氟沙星、環(huán)丙沙星和恩諾沙星，檢出范圍分別為5.03～13.28、3.64～9.32和0～7.13 ng·g-1。Gao等[40]在海河水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)沉積物中檢測(cè)到諾氟沙星濃度最高，為166.0 ng·g-1，其他檢出抗生素濃度水平在幾到幾十ng·g-1。Chen等[41]分析了廣州市番禺區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)沉積物中磺胺類、氟喹諾酮類、四環(huán)素類和甲氧芐啶等抗生素的污染水平，氟喹諾酮類抗生素總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為312 ng·g-1，其他抗生素未檢出或在幾ng·g-1的水平。與上述水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)相比，本實(shí)驗(yàn)沉積物中氟喹諾酮類抗生素污染程度較高，部分養(yǎng)殖區(qū)含量約高于上述養(yǎng)殖區(qū)1～2個(gè)數(shù)量級(jí)，其他抗生素污染程度類似。

2.3 典型水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)抗生素的分布特征

上海市不同水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)(包括4個(gè)魚塘、2個(gè)蟹塘和1個(gè)蝦塘)2018年9月和2018年12月中15種抗生素的分布特征如圖4所示。不同品種養(yǎng)殖塘中抗生素的檢出種類和檢出濃度都不相同，這可能與產(chǎn)品特征及用藥習(xí)慣有關(guān)。5種抗生素在所有魚塘都有檢出(磺胺間二甲氧嘧啶、恩諾沙星、環(huán)丙沙星、鹽酸多西環(huán)素和甲氧芐啶)。青魚和白水魚塘中抗生素檢出種類最多，各10種。蝦塘也有9種抗生素被檢出?？坌诽量股貦z出種類最少，僅5種。分析9月份各養(yǎng)殖塘抗生素的檢出水平，青魚塘和白水魚塘沉積物中恩諾沙星污染水平遠(yuǎn)高于其他養(yǎng)殖塘，濃度達(dá)到μg·g-1級(jí)別，青魚塘檢出濃度最高，為1 279.70 ng·g-1。環(huán)丙沙星在青魚塘沉積物中檢出濃度最高，為147.56 ng·g-1。諾氟沙星在白水魚塘沉積物中檢出濃度最高，為42.94 ng·g-1。綜上，氟喹諾酮類抗生素在魚類養(yǎng)殖中使用量較大，蝦塘和蟹塘中使用量較少?；前奉惪股卦诟黝愷B(yǎng)殖塘水中檢出水平較平均，范圍在幾到十幾ng·L-1，其中，磺胺甲惡唑僅在蟹塘被檢出。魚類養(yǎng)殖塘水體中甲氧芐啶檢出水平為16.40～30.42 ng·L-1，略高于蝦塘、蟹塘。喹乙醇在蝦塘水體檢出濃度達(dá)到3 612.85 ng·L-1，其他養(yǎng)殖水體檢出濃度僅幾ng·L-1，可能當(dāng)時(shí)喹乙醇剛被投加入蝦塘水體中。有研究顯示，用30～150 mg·kg-1添加量飼喂，成蝦平均增重率提高15%～20%，喹乙醇有明顯的促生長(zhǎng)作用，這使其仍廣泛用于水產(chǎn)養(yǎng)殖[42]。表層水體中的喹乙醇易光解、易生物降解，這可能是其他養(yǎng)殖塘喹乙醇檢出水平低的原因[43]。9月份與12月份抗生素的檢出量也有差別，抗生素在9月份的含量水平均比12月份高?；前范谆奏ぁ⒒前烽g二甲氧嘧啶、磺胺甲惡唑和甲氧芐啶在12月份水體中檢出水平明顯降低，可能期間停止了使用該藥。12月份蝦塘水體中磺胺嘧啶檢出水平升高，說明蝦塘仍處于養(yǎng)殖期。阿莫西林和呋喃唑酮在水體中的檢出濃度提高，可能期間對(duì)該藥物進(jìn)行了投加。較9月份相比，12月份沉積物中氟喹諾酮類抗生素含量明顯減少。水-沉積物體系中抗生素是動(dòng)態(tài)平衡的，這與水體和沉積物的基質(zhì)組成和理化性質(zhì)有關(guān)[44-45]。養(yǎng)殖塘換水使沉積物中的抗生素重新釋放到水體中，或抗生素通過直接或間接排水進(jìn)入周圍環(huán)境，或抗生素在沉積物中經(jīng)過縱向遷移至底層。

綜上所述：

(1)在微波萃取-固相萃取-高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)基礎(chǔ)上，選用乙腈/磷酸鹽緩沖溶液(V∶V=1∶1)作為提取液，依次用甲基叔丁基醚、甲醇和超純水活化HLB小柱，甲醇作為洗脫溶劑時(shí)15種目標(biāo)抗生素回收率最高。

圖4 不同月份各水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)水、沉積物中抗生素的分布特征注：QY1、QY2為青魚塘采樣點(diǎn)，BSY為白水魚塘采樣點(diǎn)，CY為草魚塘采樣點(diǎn)，CX為成蟹塘采樣點(diǎn)，KX為扣蟹塘采樣點(diǎn)，BDX為蝦塘采樣點(diǎn)。Fig. 4 Distribution characteristics of antibiotics in water and sediments in different aquaculture areas in different monthsNote: QY1, QY2 are the sampling points of Mylopharyngodon piceus ponds; BSY is the sampling point of Erythroculter ilishaeformis pond; CY is the sampling point of Ctenopharyngodon idellus pond; CX is the sampling point of Eriocheir sinensis H. Milne-Edwards pond; KX is the sampling point of Eriocheir sinensis H. Milne-Edwards pond; BDX is the sampling point of Penaeus vannamei pond.

(2)不同種類抗生素的檢出濃度各有差異，可能與它們的應(yīng)用方式和環(huán)境行為有關(guān)；水和沉積物中抗生素的含量分布也存在差異，可能與它們?cè)谒统练e物中的分配行為有關(guān)。

(3)不同品種養(yǎng)殖塘中抗生素的檢出種類和檢出濃度都不相同，可能與產(chǎn)品特征及用藥習(xí)慣有關(guān)；抗生素含量在不同月份也存在差異，可能是養(yǎng)殖時(shí)間、排水換水和一系列環(huán)境因素引起的。

致謝：本研究由國家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)(2017ZX07207002)；上海市2016年度“科技創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃”社會(huì)發(fā)展領(lǐng)域項(xiàng)目(16DZ1204700)；長(zhǎng)江水環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題資助項(xiàng)目(YRWEF201803)的支持下完成。