貴州省高原水體浮游動(dòng)物對(duì)抗生素的富集特征

向 剛，袁 萌，黨安志，龍勝興

（1.貴州師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，貴陽(yáng) 550001；2.貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司，貴陽(yáng) 550008；3.貴州省環(huán)境科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，貴陽(yáng) 550081）

抗生素被廣泛用于人類預(yù)防及治療各種疾病，中國(guó)每年使用抗生素總量超過(guò)21萬(wàn)t［1］，特別是抗生素被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖魚類、蝦類等水產(chǎn)品的疾病預(yù)防，或添加在飼料中用于提高飼料利用率和促進(jìn)魚類、蝦類等動(dòng)物生長(zhǎng)［2］。有研究表明，網(wǎng)箱養(yǎng)殖過(guò)程中大量的抗生素以及含有抗生素的消毒劑被用于網(wǎng)箱及魚體消毒和直接添加到飼料中［3］。如磺胺類藥物（Sulfonamides，簡(jiǎn)稱Sas）是一類具有抗菌譜廣、療效強(qiáng)、方便安全、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)的抗生素，在水產(chǎn)養(yǎng)殖中被廣泛應(yīng)用［4］?？股剡M(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)后有40%～90%會(huì)以母體或代謝物的形式隨尿液和糞便排出體外進(jìn)入環(huán)境［5，6］。進(jìn)入水環(huán)境中的抗生素被浮游植物吸收蓄積，通過(guò)浮游動(dòng)物、魚類食物鏈進(jìn)入人體，破壞人體造血系統(tǒng)或致癌，進(jìn)而引起一系列的人類健康問(wèn)題［7］。

水產(chǎn)養(yǎng)殖不僅使水體中殘留大量的抗生素污染物，而且還加劇了水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程，主要原因是由于水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中投放大量未被魚類或蝦類攝食消化，且氮、磷的含量較高的飼料；同時(shí)，高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖的魚類、蝦類排泄物也可加劇水體富營(yíng)養(yǎng)化。有研究表明，1994年貴州省紅楓湖、百花湖水庫(kù)網(wǎng)箱養(yǎng)殖投放的餌料，其含氮率為4.5%，含磷率為7.0%，餌料的利用率為40%～80%，說(shuō)明餌料有20%～60%氮、磷沉積水庫(kù)中，飼料成為水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要污染物來(lái)源［8］。Pan等［1］研究發(fā)現(xiàn)浮游動(dòng)物Daphnia magna的死亡率隨諾氟沙星濃度的提高而增加。Zalewski等［9］研究表明，水體中微生物的生物量隨水體中抗生素含量的增加而減少，肉食性浮游動(dòng)物種類明顯隨水體中的抗生素含量增加而轉(zhuǎn)變?yōu)橹彩承缘母∮蝿?dòng)物種類。Sanderson等［10］對(duì)226種抗生素進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，有80%的抗生素對(duì)浮游植物有明顯的促進(jìn)生長(zhǎng)和繁殖作用，抗生素對(duì)浮游動(dòng)物致死濃度為0.1～1.0 mg/L的比例為60%。顯然，水體中抗生素對(duì)浮游生物的生長(zhǎng)和繁殖以及浮游動(dòng)物食性、致死性都有明顯的影響。本研究調(diào)查了貴州省紅楓湖水庫(kù)、百花湖水庫(kù)、阿哈水庫(kù)、草海濕地水體中的浮游動(dòng)物對(duì)抗生素污染物的富集特征，并結(jié)合水體中的環(huán)境理化因子，初步探討貴州省高原深水水庫(kù)及典型濕地水體中的浮游動(dòng)物對(duì)抗生素的富集影響，以期為水質(zhì)控制及生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

研究地紅楓湖水庫(kù)（紅楓湖）、百花水庫(kù)（百花湖）為位于貴州省中部、烏江支流貓?zhí)由系膬勺菁?jí)水庫(kù)，是貴陽(yáng)市生活和生產(chǎn)的重要水源。紅楓湖流域面積1 596.0 km2，水面面積57.2 km2，最大水深45.00 m，平均水深10.51 m，百花湖水域面積14.5 km2。紅楓湖與百花湖簡(jiǎn)稱兩湖，其功能主要是發(fā)電、調(diào)洪、供水、農(nóng)灌，1994年未發(fā)生死魚事件前，還有養(yǎng)殖功能，現(xiàn)僅有供人居飲用作用。1960年以來(lái)，其所在的流域內(nèi)有電力、化工、化肥、機(jī)械、建材、煤炭等大中小型及骨干企業(yè)約27家。建庫(kù)40多年來(lái)，其周邊的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活污水通過(guò)各種渠道排入兩湖，1997—1998年發(fā)現(xiàn)紅楓湖總氮最高值達(dá)4.06 mg/L，總磷為1.68 mg/L，百花湖總氮最高為5.34 mg/L，總磷為1.16 mg/L，1999—2002年紅楓湖和百花湖的總氮變化不明顯，最高值仍然在4.00 mg/L以上，而總磷明顯下降，最高值為0.40 mg/L［11］。2012年以后，紅楓湖、百花湖總氮平均值分別為1.50、1.70 mg/L，總磷平均值分別為0.07、0.03 mg/L［12］。

阿哈水庫(kù)（26°30′—26°33′N，106°03′—106°39′E）位于貴陽(yáng)市南明河支流小車河上，于1960年建成，有效庫(kù)容4.45×107m3，是以城市供水和防洪為主要功能的中型水庫(kù)。阿哈上游主要補(bǔ)給水區(qū)內(nèi)的游魚河久安鄉(xiāng)、麥坪鄉(xiāng)以及林東礦務(wù)局的煤礦密集區(qū)等區(qū)域，共計(jì)分布有300多個(gè)煤礦，其開采過(guò)程中的礦坑廢水經(jīng)雨水沖刷進(jìn)入水庫(kù)中，使其水中的硫酸根濃度高達(dá)303.08 mg/L［11］。

草海位于貴州省西部威寧縣境內(nèi)，是該省內(nèi)最大的天然淡水湖，海拔2 171.7 m，是一個(gè)典型的高原濕地生態(tài)系統(tǒng)，草海湖盆面積45 km2，湖底海拔2 170 m。

根據(jù)研究區(qū)域的地理環(huán)境特征，分別在紅楓湖水庫(kù)、百花湖水庫(kù)、阿哈水庫(kù)、草海濕地共設(shè)置15個(gè)采樣斷面（表1）。

表1 紅楓湖水庫(kù)、百花湖水庫(kù)、阿哈水庫(kù)、草海濕地采樣斷面

1.2 樣品采集

于2016年1—8月在紅楓湖、百花湖、阿哈水庫(kù)、草海濕地進(jìn)行樣品采集。阿哈水庫(kù)、百花湖水庫(kù)進(jìn)行4次采樣，分別為2016年1、4、6、8月；紅楓湖進(jìn)行2次采樣，分別是2016年6、8月；草海濕地進(jìn)行2次采樣，分別是2016年1、4月。

1）水質(zhì)化學(xué)樣品的采集。采集混合水樣裝入100 mL棕色廣口瓶中，加入幾滴濃硫酸，使pH＜2，用于測(cè)定總氮、總磷。同時(shí)，采集混合水樣1 000 mL裝入小口棕色玻璃瓶中，并加入1%的碳酸鎂懸濁液1 mL，立即置于4℃的冰盒中運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，用于測(cè)定葉綠素a。用于水質(zhì)化學(xué)測(cè)定的樣品按總數(shù)的20%采集平行樣，用于質(zhì)量控制。

2）水體中抗生素的采集。將1 000 mL的硼硅玻璃采樣瓶放進(jìn)馬弗爐中燒6 h，冷卻備用，用5 L有機(jī)玻璃定深采水器分別在紅楓湖、百花湖、阿哈水庫(kù)的表層0.5、6.0 m處，距庫(kù)底2.0 m處采集水樣使其形成混合樣，草海濕地水體表層采集5 L水樣，分別裝入1 000 mL樣品瓶中，并加入4 mol/L濃硫酸40μL于水樣中酸化保存，所有操作過(guò)程均使用一次性聚乙烯手套，置于4℃的冰盒中避光保存，所有樣品按20%的比例采集平行樣，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)處理。

3）浮游動(dòng)物體樣品中的抗生素采集。將淺水型浮游生物網(wǎng)放入水體中，讓采樣船稍稍移動(dòng)，使得浮游生物網(wǎng)順著水流方向移動(dòng)，并使浮游生物網(wǎng)下沉至水體下層，但不能使其接觸水庫(kù)或濕地底部的底泥，然后勻速緩慢收回浮游生物網(wǎng)拖繩。將收集的浮游動(dòng)物轉(zhuǎn)移至放有20 L清水的樣品瓶中，反復(fù)如此操作，直到被收集的浮游動(dòng)物濕重在3 g以上，干重可達(dá)2.0 g以上。將含有浮游動(dòng)物的樣品瓶靜置20 min，使得水體中的顆粒物下沉至樣品瓶底部，然后將樣品瓶上層的浮游動(dòng)物轉(zhuǎn)移至另一個(gè)樣品瓶中，并向樣品瓶中加入少量福爾馬林試劑使浮游動(dòng)物死亡并下沉至樣品瓶中，再次靜置20 min，倒棄樣品瓶上層含有浮游植物的水體，用50 mL的EP管收集下沉在樣品瓶下層的浮游動(dòng)物樣品，放入冰盒，帶回實(shí)驗(yàn)室后立即放入-80℃冰箱中冰凍，第二天將浮游動(dòng)物樣品放入-80℃的冷凍干燥機(jī)中凍干，儲(chǔ)存在干燥器中待測(cè)。浮游動(dòng)物物種鑒定的樣品從第一次拖網(wǎng)的浮游生物網(wǎng)中收集，裝入30 mL的樣品中，并加入4%的福爾馬林試劑用于固定浮游動(dòng)物樣品，在顯微鏡（BXT-90B）下鏡檢，分類依據(jù)沈嘉瑞等［13］、王家楫［14］、蔣燮治等［15］的方法。

1.3 樣品分析

水質(zhì)參數(shù)總氮、總磷依據(jù)地表水GB3838—2002標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定；總磷采用鉬酸銨分光光度法測(cè)定；總氮采用堿性過(guò)硫酸鉀消解-紫外分分光度法測(cè)定；葉綠素a采用反復(fù)凍融，丙酮浸提法測(cè)定［16］。

1）水體中的抗生素樣品預(yù)處理。用GF/F膜（0.47μm，47 mm，Whatman，UK）過(guò)濾，以除去水中的懸浮物，加入交沙霉素、磺胺甲基嘧啶、甲氯環(huán)素、喹喏酮類（吡哌酸）各100μg/L作為內(nèi)標(biāo)。樣品固相萃取時(shí)，依次用5 mL（×2）甲醇和5 mL（×2）去離子水來(lái)活化固相萃?。⊿PE）的Oasis HLB小柱（6 mL/500 mg，Waters公司），水樣以10 mL/min的速度過(guò)小柱。待水樣處理完成后，用5%甲醇清洗小柱，以去除與小柱結(jié)合的雜質(zhì)，抽真空干燥2 h，以去除殘留的水分。用3 mL（×4）甲醇洗脫小柱上保留的抗生素，洗脫液氮吹至近干，樣品重新溶解于1 mL甲醇中，所得溶液過(guò)0.22μm有機(jī)相濾膜（Waters公司）以去除雜質(zhì)，保存在2 mL棕色進(jìn)樣瓶（Aileng Technologies，US）中，-18℃保存待測(cè)。

2）浮游動(dòng)物體中抗生素的提取。稱取0.50 g左右凍干的浮游動(dòng)物樣品并研磨均勻，置于50 mL的離心管中，加入交沙霉素、磺胺甲基嘧啶、甲氯環(huán)素、喹喏酮類（吡哌酸）各100μg/L作為內(nèi)標(biāo)，放入冰箱冷藏靜置過(guò)夜。過(guò)夜的浮游動(dòng)物樣品加入萃取劑（0.2 g氯化鈉，0.1 g檸檬酸二鈉鹽1.5水合物，0.2 g檸檬酸三鈉），每個(gè)樣品分別加入0.2 g無(wú)水硫酸鈉（500℃馬弗爐燒4 h），加入提取液（8 mL 1%酸化乙腈：1 mL乙腈，9 mL乙酸），渦旋60 s，加入2 mL酸化乙腈沖洗離心管，10 000 r/min，10℃離心10 min，上清液被轉(zhuǎn)移至另一支干凈的50 mL離心管，其殘?jiān)尤? mL酸化乙腈重復(fù)以上操作，合并2次上清液。收集的上清液中加入25 mg乙二胺-N-丙基硅烷（PSA粉）去除脂肪，60 mg石墨化碳（GCB）去除色素，80 mg C18去除非極性物質(zhì)，迅速渦旋60 s，10 000 r/min，10℃離心10 min，上清液被轉(zhuǎn)移至干凈的小試管內(nèi)，35℃水浴下氮?dú)獯抵两桑? mL甲醇復(fù)溶，過(guò)0.22μm Nylon膜，置于樣品瓶中待測(cè)。色譜-質(zhì)譜條件為高效液相色譜儀HP110LC（Agilent Technologies，US），Agilent ZORBAXSB-C8色譜柱（2.1 mm×150 mm，3.5 m）；柱溫25℃；進(jìn)樣量5 L，流速為0.3 mL/min。使用梯度洗脫來(lái)優(yōu)化分離，流動(dòng)相包0.1%甲酸水溶液（A）-乙腈（B）：88%A（0 min）、65%A（8.0 min）、25%A（11.6 min）、88%A（11.7 min）、88%A（20.0 min）。AB Sciex API4000 Qtrap質(zhì)譜儀（AB sciex，US），離子源為ESI源正離子模式，氣簾氣壓為172.37 kPa，離子源電壓為5 500 V，干燥氣溫度為500℃，霧化氣壓為413.69 kPa。

1.4 質(zhì)量控制與數(shù)據(jù)分析

質(zhì)量控制使用的藥劑為磺胺甲基嘧啶、磺胺吡啶、磺胺醋酰、磺胺二甲嘧啶、甲氧芐啶、諾氟沙星、環(huán)丙沙星、洛美沙星、氧氟沙星、氧四環(huán)素、四環(huán)素、紅霉素（脫水），羅紅霉素單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品，原始濃度均為1.0 mg/L（Sigma-Aldrich公司）配制成混合標(biāo)準(zhǔn)液100μg/L進(jìn)行加標(biāo)回收，標(biāo)樣測(cè)定結(jié)果的回收率為90%～110%，方法可靠。

數(shù)據(jù)分析使用Canoco 5.0、Origin 8.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 環(huán)境理化因子

由圖1a可知，紅楓湖、百花湖、阿哈水庫(kù)、草海濕地水體的總氮（TN）含量平均值為1.93 mg/L，變化范圍為1.23～2.88 mg/L。阿哈水庫(kù)總氮含量明顯最高，平均值為2.59 mg/L；草海濕地相對(duì)較低，平均值為1.66 mg/L。

由圖1b可知，紅楓湖、百花湖、阿哈水庫(kù)、草海濕地水體的總磷（TP）含量平均值分別為0.031、0.041、0.047、0.027 mg/L，最高值和最低值分別在2016年6月S1采樣點(diǎn)（0.063 mg/L）和S8采樣點(diǎn)（0.010 mg/L）被檢出。

由圖1c可知，紅楓湖、百花湖、阿哈水庫(kù)、草海濕地水體中的葉綠素a含量為3.00～24.40 mg/L，最高值出現(xiàn)在2016年4月的S3采樣點(diǎn)，最低值在2016年1月的S4采樣點(diǎn)，紅楓湖、百花湖、阿哈水庫(kù)、草海濕地水體中的葉綠素a含量平均值分別為7.93、10.22、13.05、8.50 mg/L。

由表2可知，紅楓湖及草海濕地水體中的抗生素含量平均值相對(duì)較高，其中，羅紅霉素的平均含量最高，而磺胺吡啶含量在百花湖的平均值最低。

表2 紅楓湖、百花湖、阿哈水庫(kù)和草海濕地水體中被檢出的抗生素平均值 （單位：ng/L）

2.2 浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)

由表3可知，2016年1—8月對(duì)紅楓湖水庫(kù)、百花湖水庫(kù)、阿哈水庫(kù)及草海濕地采集的浮游動(dòng)物樣品進(jìn)行分析，浮游動(dòng)物主要類群有枝角類、橈足類及輪蟲類三大類別。2016年1月及4月，百花湖水庫(kù)與阿哈水庫(kù)浮游動(dòng)物種類明顯一致。2016年6月，紅楓湖、百花湖水庫(kù)及阿哈水庫(kù)枝角類主要物種與百花湖水庫(kù)、阿哈水庫(kù)4月采集到的物種基本相同，橈足類出現(xiàn)了廣布中劍水蚤，輪蟲類的前節(jié)晶囊輪蟲明顯增加。2016年8月，紅楓湖水庫(kù)、百花湖水庫(kù)及阿哈水庫(kù)水體的浮游動(dòng)物群落明顯發(fā)生了變化，其舌狀葉鏢水蚤變化為主要的優(yōu)勢(shì)種。2016年1月及4月草海濕地主要優(yōu)勢(shì)種浮游動(dòng)物枝角類為透明蚤，橈足類為近鄰劍水蚤，輪蟲類為螺形鬼甲輪蟲。

表3 紅楓湖、百花湖、阿哈水庫(kù)和草海濕地浮游動(dòng)物主要優(yōu)勢(shì)種

2.3 浮游動(dòng)物體中抗生素含量變化特征

紅楓湖、百花湖、阿哈水庫(kù)、草海濕地水體中的浮游動(dòng)物體中的抗生素檢出種類共計(jì)27種，磺胺類抗生素種類明顯居多，有10種；其次是氟喹諾酮類，有7種；再次是大環(huán)內(nèi)酯，有3種（表4）。

表4 紅楓湖、百花湖、阿哈水庫(kù)、草海濕地水體浮游動(dòng)物體中的抗生素檢出種類

由表5可知，強(qiáng)力霉素（DC）在浮游動(dòng)物體中的含量?jī)H在2016年1月的百花湖大壩被檢出（20.5 ng/g）。氧四環(huán)素（OTC）在阿哈水庫(kù)（S1）、百花湖水庫(kù)（S3、S5）、紅楓湖水庫(kù)（S10）共計(jì)有4次被檢出，其含量較高，S3、S5、S10、S1采樣點(diǎn)含量分別為954.70、502.14、321.36、53.96 ng/g?；前奉惪股卦诎⒐畮?kù)、百花湖水庫(kù)、紅楓湖水庫(kù)除磺胺二甲異惡唑（SX）檢出量（最大值為20.33 ng/g，最小值為2.69 ng/g）相對(duì)較高外，其他種類的磺胺類抗生素檢出量較低；草海濕地水體中浮游動(dòng)物磺胺類除磺胺對(duì)甲氧嘧啶（SM）（1、4月含量分別5.07、0.44 ng/g）有檢出外，暫未發(fā)現(xiàn)有其他種類。

浮游動(dòng)物體中的喹諾酮類抗生素富集種類主要是環(huán)丙沙星（CFX）、氧氟沙星（OFX）、羅美沙星（LFX）3個(gè)種類，浮游動(dòng)物體中的環(huán)丙沙星、氧氟沙星、羅美沙星含量變化范圍分別為3.98～83.56 ng/g、0.43～100.59 ng/g、0.47～264.68 ng/g，平均值分別為20.49、14.67、34.14 ng/g（圖2、表5）。對(duì)紅楓湖、百花湖、阿哈水庫(kù)及草海濕地理化因子TP、TN與浮游動(dòng)物體中抗生素含量進(jìn)行CCA典范對(duì)應(yīng)分析（圖3）表明，羅美沙星與TN、TP呈明顯的正相關(guān)，與氧氟沙星及環(huán)丙沙星呈負(fù)相關(guān)。其他氟喹諾酮類的抗生素，除恩諾氟沙星（EFX）在阿哈水庫(kù)S2采樣點(diǎn)檢出含量（111.50 ng/g）較高外，其他的達(dá)諾沙星（DAN）、諾氟沙星（NFX）、氟羅沙星（FX）有檢出，但檢出率較低（表5）。

由圖2、圖3可以看出，浮游動(dòng)物體中大環(huán)內(nèi)酯類抗生素主要是脫水紅霉素（ETM-H2O），且檢出率最高，富集能力最為明顯。浮游動(dòng)物體中脫水紅霉素含量最高值出現(xiàn)在2016年6月紅楓湖水庫(kù)西郊水廠，為92.40 ng/g，最低值出現(xiàn)在2016年1月草海濕地上游，為2.70 ng/g，浮游動(dòng)物體中的脫水紅霉素含量明顯隨水體中的TN、TP及葉綠素a含量的增加而降低，呈負(fù)相關(guān)。而克拉霉素（CTM）和羅紅霉素（RTM）的檢出率較低，其中，克拉霉素僅在2016年4月的S6采樣點(diǎn)和2016年8月的S7采樣點(diǎn)有檢出，含量分別為0.48、1.07 ng/g（表5）。

林可霉素（LIN）及鹽霉素（SAL）在浮游動(dòng)物體中的檢出率較高，其變化范圍分別為1.38～70.48 ng/g、0.54～75.09 ng/g，平均值分別為14.31、14.46 ng/g（圖2），其浮游動(dòng)體中的林可霉素、莫能菌素及鹽霉素含量明顯隨水體中的TN、TP含量的增加而增加，呈正相關(guān)（圖3），奧美普林、甲氧芐啶也有檢出，但含量較低（表5）。

表5 紅楓湖、百花湖、阿哈水庫(kù)、草海濕地水體浮游動(dòng)物體內(nèi)抗生素含量（單位：ng/g）

3 討論

有研究發(fā)現(xiàn)，河流水體中污染最嚴(yán)重的抗生素種類主要是磺胺類和四環(huán)素類，2009年12月黃浦江地表水中的磺胺甲嘧啶檢出濃度為623.3 ng/L，四環(huán)素為33.63 ng/L［17］。本研究發(fā)現(xiàn)，紅楓湖、百花湖、阿哈水庫(kù)、草海濕地中主要檢出的抗生素種類的含量較低，被檢出的抗生素含量最高的是羅紅霉素，為6.61 ng/L，抗生素含量在河流與湖泊水庫(kù)或是濕地水體中的分布有明異的性質(zhì)差異，這種分布特征與水流作用有明顯的相關(guān)性，河流水體中的抗生素含量高，其主要原因是污染水體中的抗生素隨水流不斷向前運(yùn)動(dòng)；湖泊水庫(kù)或是濕地水體中的抗生素含量低，其主要原因可能是相對(duì)靜止的水流有利于水體中抗生素下沉。然而，湖泊水庫(kù)或濕地水體與河流的差異除了水流外，湖泊水庫(kù)或濕地水體中的浮游動(dòng)物現(xiàn)存量較河流高也是有別于河流的主要特征之一，顯然，湖泊水庫(kù)和濕地水體的抗生素在下沉過(guò)程中將被其中的大量浮游動(dòng)物吸收富集，并通過(guò)食物鏈傳遞進(jìn)入人體。因此，研究浮游動(dòng)物體對(duì)抗生素的富集，可以了解水體中抗生素在食物鏈傳遞過(guò)程及抗生素在水生環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)健康。

本研究發(fā)現(xiàn)，草海濕地中的浮游動(dòng)物體內(nèi)的各種抗生素含量明顯低于紅楓湖、百花湖和阿哈水庫(kù)，其主要原因是草海濕地水體中分布有大量的水生植物，如菹草（Potamogeton crispusL.）、狐尾藻（Myrio phyllum verticillatumL.）、菖蒲（Acorus calamusL.）、眼子菜（Potamogeton distinctusA.Benn.）、黑藻［Hydril la verticillata（Linn.f.）Royle］等能富集和吸收大量抗生素污染物的植物，而個(gè)體較小的浮游動(dòng)物富集和吸收的抗生素污染物自然就降低了。有研究表明，水生植物菹草、狐尾藻、菖蒲、眼子菜、黑藻對(duì)抗生素污染物有較強(qiáng)的吸收富集能力，它們對(duì)喹諾酮類富集總濃度分別可達(dá)1183.9、389.3、198.1、1 449.2、1 166.0μg/kg，對(duì)四環(huán)素富集總濃度分別可達(dá)595.0、1 173.9、0、555.9、14.4μg/kg［18］。顯然，本研究發(fā)現(xiàn)紅楓湖、百花湖和阿哈水庫(kù)浮游動(dòng)物體內(nèi)抗生素含量高于草海濕地，這與其水體中生長(zhǎng)有大量的水生植物明顯相關(guān)。朱琳等［18］曾報(bào)道水體中鯽魚體內(nèi)及植物對(duì)磺胺類抗生素富集含量較低，與本研究結(jié)論相似。本研究也發(fā)現(xiàn)，浮游動(dòng)物體內(nèi)的磺胺類抗生素含量檢出率明顯較低，且含量也較其他類別抗生素含量低。然而，底棲動(dòng)物體內(nèi)的磺胺類抗生素含量較高，Won等［19］研究表明，生活在水體底層的鱔魚體內(nèi)的磺胺甲惡唑抗生素含量最高，達(dá)5 104 ng/g，這一結(jié)果表明，底棲生物體比較容易富集或是吸收磺胺類抗生素污染物，相反，水體中的磺胺類不易被浮游動(dòng)物富集或吸收，其主要原因可能是沉降在底泥中的磺胺類抗生素被底棲動(dòng)物大量攝食引起，已有研究表明，底泥中的磺胺類抗生素含量明顯高于水體中，且其吸附能力強(qiáng)于水體［20］。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，紅楓湖、百花湖和阿哈水庫(kù)中喹諾酮類的環(huán)丙沙星、氧氟沙星、羅美沙星和諾氟沙星以及大環(huán)內(nèi)酯類的脫水紅霉素容易被其水庫(kù)中的浮游動(dòng)物大量吸收。有研究發(fā)現(xiàn)，氟喹諾酮、環(huán)丙沙星等抗生素沒(méi)有明顯的生物降解現(xiàn)象發(fā)生［21］。因此，本研究初步認(rèn)為，浮游動(dòng)物對(duì)喹諾酮類和大環(huán)內(nèi)酯顯著富集也可能與其生物降解能力較低有關(guān)。另一個(gè)原因可能與水體污染源有關(guān)，有研究表明，喹諾酮類和大環(huán)內(nèi)酯類抗生素在醫(yī)院污水、養(yǎng)殖污水中的質(zhì)量濃度較高，其中大環(huán)內(nèi)酯最高可達(dá)100 mg/L［22］，紅楓湖、百花湖和阿哈水庫(kù)曾在20世紀(jì)90年代進(jìn)行過(guò)大規(guī)模養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)，顯然，過(guò)去的養(yǎng)殖業(yè)水體中的抗生素殘留是引起其水庫(kù)中浮游動(dòng)物體內(nèi)抗生素含量較高的因素之一。

不同的季節(jié)，紅楓湖、百花湖和阿哈水庫(kù)水體中的抗生素在浮游動(dòng)物體中的富集差異明顯，本研究表明，3個(gè)水庫(kù)中的浮游動(dòng)物群落可能是引起其抗生素富集差異的主要原因，2016年6月，3個(gè)水庫(kù)中枝角類物種角突網(wǎng)紋溞被檢出，而廣布中劍水蚤有消退現(xiàn)象，輪蟲類主要優(yōu)勢(shì)種也由1月的螺形鬼甲輪蟲轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘀喯x、前節(jié)晶囊輪蟲，浮游植物類群也開始檢出大量的盤星藻屬以及角甲藻物種。

通過(guò)典范對(duì)應(yīng)相關(guān)性分析表明，羅美沙星與TN、TP呈明顯的正相關(guān)，與氧氟沙星及環(huán)丙沙星呈負(fù)相關(guān)，浮游動(dòng)物體中的脫水紅霉素含量明顯隨水體中的TN、TP及葉綠素a含量的增加而降低，浮游動(dòng)物體中的林可霉素、莫能菌素及鹽霉素含量明顯隨水體中TN、TP含量的增加而增加。本研究認(rèn)為，水體中的TN、TP及葉綠素a含量能引起抗生素在浮游動(dòng)物體中的增加與降低，其主要原因可能是TN、TP及葉綠素a含量變化影響水環(huán)境中抗生素降解機(jī)制而導(dǎo)致。有研究表明，四環(huán)素在水環(huán)境中的光解行為會(huì)隨著水樣中的pH增大、NO3-N濃度的增加而提高光解速率［23］，Ryan等［24］研究也發(fā)現(xiàn)氧氟沙星在水體中的降解主要是光降解，其光降解率為48%。顯然，TN、TP的增加同樣可能提高水體中氧氟沙星的光解率，使得水體中的浮游動(dòng)物吸收并富集較低濃度的氧氟沙星。

4 小結(jié)

1）高原水體環(huán)境中的TN、TP及葉綠素a含量是影響浮游動(dòng)物體對(duì)抗生素富集的重要因子，其原因是TN、TP及葉綠素a含量降低了水體中抗生素的光降解效率。

2）草海濕地環(huán)境中豐富的水生植被群落結(jié)構(gòu)特征是影響浮游動(dòng)物對(duì)水環(huán)境抗生素富集的主要因子，其主要原因是濕地水體中的高現(xiàn)存量的植被能較強(qiáng)地吸附其水環(huán)境中的抗生素污染物。

3）不同季節(jié)浮游動(dòng)物對(duì)抗生素污染物的富集有明顯差異，其主要是由浮游動(dòng)物群落季節(jié)交替而引起。