當(dāng)前, 隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的集約化、規(guī)�；�發(fā)展, 獸用抗生素被廣泛用于預(yù)防和治療動(dòng)物疾病.據(jù)統(tǒng)計(jì), 全球獸用抗生素用量是人用抗生素用量的2倍.據(jù)報(bào)道, 2012年美國(guó)獸用抗生素的使用量為1.46×104 t;在2013年中國(guó)抗生素使用量達(dá)1.62×105 t, 其中52%被用于畜禽養(yǎng)殖業(yè).雖然獸用抗生素能有效預(yù)防和治療動(dòng)物疾病, 但不能被動(dòng)物完全吸收和代謝.Massé等的研究發(fā)現(xiàn), 約70% ~90%的獸用抗生素以原始形態(tài)或代謝產(chǎn)物的形式通過(guò)糞便和尿液排出.Zhou等和Jiang等已在養(yǎng)豬場(chǎng)廢水、糞便和廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥中檢測(cè)到殘留抗生素.然而, 當(dāng)前養(yǎng)殖場(chǎng)廢水處理設(shè)施主要針對(duì)廢水中常規(guī)污染物的削減而設(shè)計(jì), 并未考慮抗生素的去除, 這使得殘留抗生素不斷從養(yǎng)殖場(chǎng)排出, 最終進(jìn)入自然環(huán)境.Tasho等的研究發(fā)現(xiàn), 進(jìn)入土壤中的抗生素不僅可以通過(guò)殺死植物根際微生物來(lái)改變土壤微生物的結(jié)構(gòu)和功能, 而且還能增加土壤中抗性基因(ARGs)發(fā)生的頻率和豐度.同時(shí), 殘留在土壤和水體中的抗生素可通過(guò)食物鏈或飲用水途徑進(jìn)入人體, 誘導(dǎo)體內(nèi)病原體產(chǎn)生抗性, 從而降低抗生素治療疾病的能力.因此, 最大限度地削減殘留在養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中的抗生素成為當(dāng)前研究者關(guān)注的焦點(diǎn).

　　當(dāng)前, 國(guó)內(nèi)大多數(shù)養(yǎng)豬場(chǎng)只配備簡(jiǎn)單的處理設(shè)施, 如氧化塘和厭氧消化池.而有研究發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖場(chǎng)中的氧化塘和厭氧消化池不能有效去除廢水中的抗生素.近年來(lái), 一些養(yǎng)豬場(chǎng)開(kāi)始使用更先進(jìn)的廢水處理單元, 如上流式厭氧污泥床(UASB)和厭氧+好氧氧化、膜生物反應(yīng)器(MBR)、超濾(UF)和納濾(NF), 然而當(dāng)前關(guān)于這些處理單元組合的處理工藝對(duì)廢水中抗生素的去除報(bào)道較少.同時(shí)目前關(guān)于貴州養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中抗生素的研究主要集中在養(yǎng)豬場(chǎng)污灌區(qū)域土壤中重金屬和抗生素的復(fù)合污染狀況, 而關(guān)于探討?zhàn)B豬場(chǎng)廢水處理工藝中各處理單元對(duì)廢水中抗生素的去除鮮見(jiàn)報(bào)道.故本研究選取貴州2家規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中10種獸用抗生素(6種磺胺類抗生素、3種四環(huán)素類抗生素和1種喹諾酮類抗生素)進(jìn)行調(diào)查, 分析養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中抗生素的污染特征及其在處理單元中的去除效果, 以期為規(guī)�；�養(yǎng)殖業(yè)中獸用抗生素的污染控制及環(huán)境治理提供理論參考.

　　1 材料與方法

　　1.1 儀器與試劑

　　LC-MS(LC:Agilent Technologies 1290 Infinity;MS:AB SCIEX QTRAP 6470, 美國(guó)Agilent公司);色譜柱(ZORBAX Eclipse Plus C18 1.8 μm 3.0×50 mm Column, 美國(guó)Agilent公司);固相萃取裝置(24孔, 美國(guó)Waters公司);HLB固相萃取小柱(6 mL/500 mg, 美國(guó)Waters公司);電子天平(中國(guó)上海儀天科學(xué)儀器有限公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(德國(guó)Heidolph公司).

　　抗生素標(biāo)準(zhǔn)品包括3種四環(huán)素類(TCs)抗生素：鹽酸四環(huán)素(tetracycline hydrochloride, TC)、土霉素(oxytetracycline dihydrate, OTC)和金霉素(chlorotetracycline hydrochloride, CTC), 6種磺胺類(SAs)抗生素：磺胺對(duì)甲氧嘧啶(sulfameter, SMD)、磺胺甲基唑(sulfamethoxazole, SMX)、磺胺間甲氧嘧啶(sulfamonomethoxine, SMM)、磺胺二甲嘧啶(sulfamethazine, SMZ)、磺胺吡啶(sulfapyidine, SPD)和磺胺嘧啶(sulfadiazine, SD), 1種喹諾酮類(FQs)抗生素：氧氟沙星(ofloxacin, OFL), 購(gòu)置于百靈威科技有限公司, 純度均大于95.0%.甲醇和氨水(色譜純)均購(gòu)置于德國(guó)的MERCK公司, 乙二胺四乙酸二鈉、磷酸和磷酸二氫鈉(分析純)購(gòu)置于百靈威科技有限公司.實(shí)驗(yàn)用水為超純水(Milli-Q超純水系統(tǒng), 美國(guó)Waters公司), 0.45 μm玻璃纖維濾膜購(gòu)自Millipore公司, 0.22 μm有機(jī)針孔濾膜購(gòu)置于南京榮華科學(xué)器材有限公司.

　　10種抗生素標(biāo)準(zhǔn)品先分別以甲醇為溶劑配制為1 000 mg ·L-1的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液, 然后再以甲醇作為溶劑, 將標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制為10 mg ·L-1的混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的儲(chǔ)備液, 均存儲(chǔ)在-20℃冰箱中, 備用.

　　1.2 樣品的采集

　　選取2種不同處理工藝的規(guī)�；�養(yǎng)豬場(chǎng)(豬場(chǎng)A和豬場(chǎng)B)為研究對(duì)象. 2家養(yǎng)豬場(chǎng)的存欄量均為5 000頭(母豬), 場(chǎng)內(nèi)配備有廢水處理設(shè)施, 處理規(guī)模均為200 m3 ·d-1. 2019年4月對(duì)這2家養(yǎng)豬場(chǎng)按廢水處理工藝流程采集樣品, 豬場(chǎng)A的處理工藝為“固液分離+物化沉淀+USR(升流式固體厭氧反應(yīng)器)+2級(jí)A/O+消毒池+氧化塘”, 出水最終排向周邊農(nóng)耕地;豬場(chǎng)B的處理工藝為“厭氧發(fā)酵+SBR生化+超濾(UF)+納濾(NF)”, 出水最終排向周邊水體.豬場(chǎng)A共采集12個(gè)樣品, 豬場(chǎng)B共采集6個(gè)樣品, 具體采樣點(diǎn)如圖 1所示.每個(gè)采樣點(diǎn)分別采集2次并混合均勻, 每次采集1.0 L, 共采集2.0 L.所有采集水樣均為瞬時(shí)水樣, 使用有機(jī)玻璃采水器采集表層水樣, 儲(chǔ)存在預(yù)先洗凈的采樣瓶中, 低溫避光保存, 并盡快運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室, 保存在4℃的冰箱內(nèi)待測(cè).

圖 1 養(yǎng)豬場(chǎng)糞污處理工藝及取樣點(diǎn)設(shè)置示意

　　1.3 分析方法

　　1.3.1 常規(guī)指標(biāo)的分析

　　廢水中常規(guī)指標(biāo)包括：pH、化學(xué)需氧量(COD)、氨氮(NH4+-N)、總氮(TN)和總磷(TP).pH采用PHSJ-3F計(jì)(上海精科雷磁化學(xué)儀器公司)進(jìn)行測(cè)定;NH4+-N采用納氏試劑光度法測(cè)定;TN采用堿性過(guò)硫酸鉀消解-紫外分光光度法測(cè)定;TP采用鉬酸銨分光光度法測(cè)定;COD采用快速消解分光光度法測(cè)定.

　　1.3.2 抗生素的分析

　　樣品前處理：水樣經(jīng)0.45 μm的玻璃濾膜過(guò)濾去除小顆粒物, 然后用磷酸水溶液調(diào)節(jié)水樣pH約為3, 每200 mL水樣加入1 mL的Na2EDTA(100 g ·L-1), 用HLB小柱進(jìn)行富集, 流速控制在3~5 mL ·min-1.富集前, 依次用6 mL甲醇、3 mL超純水、6 mL pH約為3的磷酸-磷酸二氫鈉水溶液(100 g ·L-1)活化小柱.富集完成后用6 mL超純水淋洗, 負(fù)壓真空干燥40 min后依次用6 mL甲醇、6 mL 2%氨水甲醇(體積比)洗脫HLB小柱, 洗脫液用雞心瓶接收.洗脫液在45℃下旋蒸至干, 然后用甲醇溶液定溶至1 mL, 渦旋振蕩1 min后, 待LC-MS分析.

　　LC檢測(cè)條件：柱溫40℃, 流速0.2 mL ·min-1, 流動(dòng)相A為0.1%甲酸水+2 mmol ·L-1乙酸銨, 流動(dòng)相B為乙腈, 進(jìn)樣體積2 μL, 梯度洗脫(洗脫分離步驟見(jiàn)表 1).LC-MS質(zhì)譜測(cè)定條件：采用電噴霧離子源(ESI)正離子模式、多反應(yīng)離子監(jiān)測(cè)掃描定量分析目標(biāo)物.

 表 1 梯度洗脫分離步驟

　　1.4 質(zhì)量控制

　　采用外標(biāo)法對(duì)樣品進(jìn)行定量分析, 以8個(gè)不同梯度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液作定量曲線, 線性方程濃度范圍為0~200 μg ·L-1, 相關(guān)系數(shù)(R2)值均大于0.995.同時(shí)為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性, 本次實(shí)驗(yàn)設(shè)置回收率實(shí)驗(yàn).在不含目標(biāo)化合物的超純水水樣(100 mL)中添加抗生素標(biāo)準(zhǔn)溶液, 按照前述樣品處理方法對(duì)樣品進(jìn)行前處理.經(jīng)檢測(cè)空白水樣中目標(biāo)物回收率為80.06% ~138.43%, 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1% ~10.65%, 目標(biāo)抗生素的檢出限為0.034~1.40 ng ·L-1.

　　1.5 抗生素去除率的計(jì)算

　　抗生素的去除率計(jì)算公式如下式所示[11]：

　　式中, AR是每種抗生素的水相去除率, %;cinf為處理單元進(jìn)水中抗生素濃度, ng ·L-1;cenf為處理單元出水中抗生素濃度, ng ·L-1.

　　1.6 數(shù)據(jù)處理

　　用Excel 2013對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析, 采用Origin 9.1和Canoco 5軟件進(jìn)行作圖.

　　2 結(jié)果與討論

　　2.1 養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理工藝各處理單元對(duì)常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)的削減情況

　　2家規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理工藝各處理單元對(duì)常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)的削減情況如表 2所示.豬場(chǎng)A和豬場(chǎng)B的廢水處理工藝對(duì)廢水中常規(guī)污染物(COD、NH4+-N、TN和TP)的去除率分別為97.10% ~99.75%和88.10% ~98.10%.整體而言, 對(duì)廢水中COD的去除, 豬場(chǎng)A優(yōu)于豬場(chǎng)B;在豬場(chǎng)A的USR反應(yīng)池中對(duì)COD的去除貢獻(xiàn)最大, 豬場(chǎng)B廢水處理中生物預(yù)處理池、SBR生化反應(yīng)池及UF處理單元對(duì)COD的去除效果較好.在豬場(chǎng)B中, NH4+-N和TN僅在NF處理單元被有效去除, 這可能是由于納濾膜孔徑和膜表面電荷的共同作用.在豬場(chǎng)A的USR反應(yīng)池TP的濃度高于上一級(jí)處理單元, 這可能是因?yàn)閁SR反應(yīng)池處于厭氧環(huán)境, 聚磷菌會(huì)在此環(huán)境下打開(kāi)體內(nèi)聚合磷酸鹽的高能磷酸鍵, 從而釋放出磷, 使得USR反應(yīng)池中磷酸鹽濃度增加.在豬場(chǎng)A的出水中COD、NH4+-N、TN和TP的濃度均滿足《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596-2001)的要求;在豬場(chǎng)B的出水中僅TP指標(biāo)滿足GB 18596-2001的要求, 其余3項(xiàng)指標(biāo)均超標(biāo), 故仍需進(jìn)行后續(xù)處理.綜上, 豬場(chǎng)A廢水處理工藝對(duì)廢水中常規(guī)污染物的去除效果優(yōu)于豬場(chǎng)B.

  表 2 養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理工藝各處理單元對(duì)常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)的削減情況

　　2.2 目標(biāo)抗生素在各處理單元水相中的殘留情況

　　養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理單元水相中抗生素的殘留情況如圖 2所示.在豬場(chǎng)A廢水處理工藝的廢水中, 共檢出6種抗生素, 包括3種SAs、2種TCs和1種FQs類抗生素, 濃度范圍在ND~47 029.25 ng ·L-1之間.SAs類抗生素中SMM和SMD的檢出率較高, 均為58.33%, 其中, SMM在原水池、調(diào)節(jié)池、物化沉淀池、USR反應(yīng)池、二級(jí)生化沉淀池和消毒池中的殘留濃度較高, 濃度分別為3 338.82、4 955.09、11 561.13、6 450.26、47 029.25和1 770.93 ng ·L-1, 這與周婧等的研究結(jié)果相似.TCs類抗生素中OTC在廢水中的檢出率為91.67%, 濃度范圍在ND~37 976.04 ng ·L-1之間, 其中在進(jìn)水處的檢出濃度最高;同時(shí)也發(fā)現(xiàn)OTC是豬場(chǎng)A廢水中被檢出濃度最高的抗生素, 這與Ben等的研究結(jié)果相似, 表明在豬場(chǎng)A中OTC的使用量較大.TC在廢水進(jìn)水中未檢出, 而在出水中被檢出, 這可能是因?yàn)檫M(jìn)水中存在目標(biāo)抗生素的代謝產(chǎn)物, 隨后在生物處理過(guò)程中轉(zhuǎn)化為其母體化合物[15].FQs類抗生素中OFL在各處理單元中的檢出率為83.33%, 濃度在ND~22 714.43 ng ·L-1之間, 這可能是由于OFL在廢水中的降解速率較慢和在廢水中的累積效應(yīng)所導(dǎo)致.整體而言, 豬場(chǎng)A廢水處理工藝中抗生素殘留規(guī)律為OFL(136 157.92 ng ·L-1)>OTC(117 472.08 ng ·L-1)>SMM(66 837.02 ng ·L-1)>SMD(60 109.32 ng ·L-1)>TC(9 611.92 ng ·L-1)>SD(91.87 ng ·L-1), 在二級(jí)生化沉淀池處的濃度最高, 總濃度達(dá)124 151.44 ng ·L-1.

 圖 2 豬場(chǎng)廢水處理單元出水中抗生素的含量

　　在豬場(chǎng)B廢水處理工藝中, 共檢出7種抗生素, 包括4種SAs、2種TCs和1種FQs類抗生素, 濃度范圍為ND~120 842.74 ng ·L-1.SAs類抗生素中SD、SMD和SMM的檢出率分別為66.67%、100.00%和100.00%, 在厭氧發(fā)酵池出水處3個(gè)物質(zhì)均被檢出, 濃度分別為81.09、108 730.47和120 842.74 ng ·L-1, 高于陳永山等的研究.TCs類抗生素中OTC的檢出率為100%, 這與Wang等[12]的研究結(jié)果相似;TC僅在出水處被檢出、OFL僅在UF和出水處檢出, 這可能是由于廢水中TC和OFL的共軛形態(tài)向游離形態(tài)轉(zhuǎn)化的結(jié)果.整體而言, 豬場(chǎng)B廢水處理工藝中抗生素的殘留規(guī)律為SMM(357 427.75 ng ·L-1)>SMD(321 614.68 ng ·L-1)>OTC(71 756.52 ng ·L-1)>OFL(23 094.08 ng ·L-1)>SD(278.55 ng ·L-1)>TC(110.76 ng ·L-1), 在厭氧發(fā)酵池出水處的總濃度最高, 達(dá)251 123.56 ng ·L-1.

　　在2家豬場(chǎng)廢水處理工段中, SPD、SMX、SMZ和CTC均未被檢出, 而SMZ和CTC在陳永山等[24]的研究中均被檢出, 這可能是由于不同地區(qū)養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)獸用抗生素的利用模式差異所致.同時(shí)發(fā)現(xiàn)在2家養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中OTC的檢出濃度均較高, 這與其它地區(qū)養(yǎng)豬場(chǎng)和養(yǎng)牛場(chǎng)廢水中OTC的殘留情況相似, 表明OTC為大部分養(yǎng)殖場(chǎng)所熱衷使用的抗生素.

　　2.3 不同處理單元對(duì)養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中抗生素的去除效果

　　養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理單元中抗生素的去除情況如表 3所示.在豬場(chǎng)廢水處理工藝的一級(jí)處理過(guò)程中, 豬場(chǎng)A對(duì)∑SAs、∑TCs和∑FQs的去除率分別為-244.81%、64.29%和-0.11%.其中對(duì)SMM、SMD和OFL的去除均出現(xiàn)負(fù)遷移現(xiàn)象(除在物化沉淀池對(duì)OFL的去除為正外), 這可能是由于廢水中細(xì)小的糞便或顆粒包裹進(jìn)水中部分抗生素(SMM、SMD和OFL), 在處理單元中被微生物破壞了抗生素與糞便或顆粒之間的屏障, 從而增加該處理單元中SMM、SMD和OFL的濃度.而對(duì)OTC的去除均為正向去除, 其中在調(diào)節(jié)池中的去除率較高, 為57.69%, 這可能是因?yàn)樵谡{(diào)節(jié)池處理單元時(shí), OTC的去除除通過(guò)污泥吸附外, 還可能通過(guò)光降解、水解等途徑進(jìn)行降解.

 表 3 豬場(chǎng)各處理單元中抗生素的水相去除率 /%

　　在二級(jí)處理中, 豬場(chǎng)A廢水處理工段對(duì)∑SAs、∑TCs和∑FQs的去除率分別為-306.13%、-86.18%和100.00%.在USR反應(yīng)池、一級(jí)缺氧池和二級(jí)缺氧池中, 對(duì)SMM、SMD和SD的去除效果較好(去除率為44.21% ~100.00%), 原因可能是SMM、SMD和SD分子結(jié)構(gòu)中存在氮原子和硫原子, 在厭氧條件下易于生物降解.據(jù)報(bào)道SAs類抗生素的pKa比較低, 在酸性條件下帶正電, 而在堿性條件下帶負(fù)電.豬場(chǎng)A的二級(jí)處理過(guò)程中廢水的pH均大于7, 然而SAs類抗生素又屬于高親水化合物, 很難從水相轉(zhuǎn)移到污泥相, 因此在此階段中豬場(chǎng)廢水中SAs類抗生素的去除主要以生物降解為主.TCs類抗生素的lgKd值在3.7~4.1 L ·kg-1之間, 易被污泥所吸附, OTC在二級(jí)處理工段中的去除效果不佳, 其中在USR反應(yīng)池和二級(jí)生化沉淀池中出現(xiàn)負(fù)遷移現(xiàn)象, 這可能是因?yàn)槲勰嘞嘀形�附的OTC解吸到水相.當(dāng)廢水中pH在7.00~10.00范圍時(shí), 含有帶正電荷的氮原子或二甲氨基團(tuán)易與帶負(fù)電荷的污泥吸附在一起, 這是USR反應(yīng)池和二級(jí)生化沉淀池去除OFL的途徑之一.豬場(chǎng)B廢水處理工段對(duì)∑SAs和∑TCs的去除率分別為-41.73%和60.78%, 在厭氧發(fā)酵池和SBR生化反應(yīng)池處理單元中, 對(duì)SD、SMM和SMD的去除出現(xiàn)負(fù)遷移現(xiàn)象, 這可能是由于SD、SMM和SMD的乙�；�代謝物在生物處理過(guò)程中發(fā)生生物轉(zhuǎn)化的結(jié)果.在厭氧發(fā)酵池、生物預(yù)處理池和SBR生化反應(yīng)池對(duì)OTC的去除均為正去除, 其原因可能是3個(gè)反應(yīng)池中污泥對(duì)OTC的吸附作用較好.同時(shí)據(jù)報(bào)道沼氣工程中的微生物可以以抗生素作為碳源進(jìn)行代謝, 從而促進(jìn)抗生素的去除, 這可能是厭氧發(fā)酵池中OTC去除效果較好的原因之一.具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　在豬場(chǎng)A和豬場(chǎng)B的三級(jí)處理中對(duì)∑SAs和∑TCs的去除率分別為100.00%、99.86%和99.89%、98.25%.其中在豬場(chǎng)A的氧化塘處理單元中, 對(duì)SMM、SMD和OTC的去除率均為100.00%, 這可能是由于氧化塘處理單元中廢水的水力停留時(shí)間長(zhǎng), 較長(zhǎng)的水力停留時(shí)間能延長(zhǎng)抗生素和微生物的接觸時(shí)間, 同時(shí)也能延長(zhǎng)植物對(duì)抗生素吸收的時(shí)間, 有利于對(duì)抗生素的去除.在豬場(chǎng)B的UF處理單元中對(duì)SD、SMM和SMD的去除率高于88.13%.NF對(duì)目標(biāo)抗生素的去除率均高于99.23%, 表明NF能有效去除豬場(chǎng)廢水中的抗生素;這可能是因?yàn)镹F的膜孔徑一般小于2 nm, 能夠有效截留水中的抗生素.同時(shí)已有研究表明, 多種膜處理技術(shù)組合能更好地去除廢水中的抗生素.

　　綜上, 從對(duì)目標(biāo)抗生素的去除效果而言, 豬場(chǎng)A的“固液分離+物化沉淀+USR+二級(jí)A/O+消毒池+氧化塘”處理工藝優(yōu)于豬場(chǎng)B的“厭氧發(fā)酵+SBR生化反應(yīng)+UF+NF”處理工藝.豬場(chǎng)A廢水處理工藝去除效果較好的原因歸因于“USR+2級(jí)A/O”處理工段的生物降解和氧化塘處理單元中的水力停留時(shí)間較長(zhǎng);豬場(chǎng)B廢水中抗生素的去除大部分歸因于UF和NF的組合工藝的去除.同時(shí)發(fā)現(xiàn)2家豬場(chǎng)廢水處理工藝對(duì)獸用抗生素的去除效果都較好(總?cè)コ��?gt;99.23%).但最終出水中獸用抗生素的濃度大部分都高于歐盟水環(huán)境抗生素閾值(10 ng ·L-1), 因此, 最終出水中殘留的獸用抗生素排放可能會(huì)引起一系列的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)需要引起高度重視.

　　2.4 常規(guī)指標(biāo)與抗生素之間的相關(guān)關(guān)系

　　采用冗余分析(RDA)分析了2家規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)廢水的常規(guī)指標(biāo)(COD、NH4+-N、TN、TP和pH)與廢水中抗生素之間的關(guān)系, 結(jié)果如圖 3所示.豬場(chǎng)A和豬場(chǎng)B的廢水中常規(guī)參數(shù)與抗生素在第1軸、第2軸的解釋量分別為79.10%、19.17%和97.04%、2.11%, 累計(jì)解釋量分別為98.27%和99.15%, 由此可見(jiàn)前兩軸能夠很好地反映廢水常規(guī)指標(biāo)與抗生素之間的關(guān)系, 且主要由第1軸決定.在豬場(chǎng)A中, pH與TC、SMD和SMM呈正相關(guān), 與OFL和OTC呈負(fù)相關(guān);COD、NH4+-N、TN和TP與OTC和OFL呈正相關(guān), 與TC、SMD和SMM呈負(fù)相關(guān).在豬場(chǎng)B中, pH與TC和SMX呈正相關(guān), 與SMD、SMM、SD和OTC呈負(fù)相關(guān);COD、NH4+-N、TN和TP與SMD、SMM和OTC呈正相關(guān), 與OFL、TC和SMX呈負(fù)相關(guān).綜上, 表明廢水中常規(guī)指標(biāo)(COD、NH4+-N、TN、TP和pH)與抗生素的降解具有相關(guān)性, 其中NH4+-N與OTC、pH與TC具有較大的正相關(guān)性, COD、NH4+-N、TN和TP與TC呈負(fù)相關(guān)性, pH與OTC呈負(fù)相關(guān)性, 這可能意味著部分抗生素會(huì)隨著微生物對(duì)有機(jī)物的生物降解而降解.但是, 在各處理單元中抗生素的去除機(jī)制還有待進(jìn)一步研究.

 圖 3 養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中常規(guī)指標(biāo)與抗生素之間的關(guān)系

　　3 結(jié)論

　　(1) 2家規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)(豬場(chǎng)A和豬場(chǎng)B)廢水處理工藝對(duì)常規(guī)污染物(COD、NH4+-N、TN和TP)的去除率在88.10%以上, 豬場(chǎng)A出水中COD、NH4+-N、TN和TP均滿足《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596-2001)的要求, 而豬場(chǎng)B出水中僅TP滿足GB 18596-2001的要求.

　　(2) 目標(biāo)抗生素在不同的養(yǎng)豬場(chǎng)和不同的廢水處理單元中的殘留情況不盡相同, 豬場(chǎng)A和豬場(chǎng)B的廢水處理工藝中抗生素的殘留規(guī)律分別為：OFL>OTC>SMM>SMD>TC>SD和SMM>SMD>OTC>OFL>SD>TC.主要的污染單體為SMM、SMD、OTC和OFL, 最高單體污染濃度達(dá)120 842.74 ng ·L-1(SMM).

　　(3) 2家養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理工藝對(duì)獸用抗生素的去除效果都較好(總?cè)コ��?gt;99.23%).豬場(chǎng)A廢水處理工藝中“USR+2級(jí)A/O+消毒池+氧化塘”組合工段能有效去除廢水中的抗生素, 其中對(duì)SMD、SMM和OTC的去除率均達(dá)100%;在豬場(chǎng)B廢水處理工藝中, “UF+NF”組合工段對(duì)目標(biāo)抗生素的去除效果較好, 最終廢水中99.23%以上的抗生素被去除.總體上, 去除效果豬場(chǎng)A廢水處理工藝優(yōu)于豬場(chǎng)B.

　　(4) 通過(guò)冗余分析發(fā)現(xiàn), 在2家養(yǎng)豬場(chǎng)廢水中, pH與TC均呈正相關(guān)關(guān)系、與OTC呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;COD、TN、NH4+-N和TP與OTC呈正相關(guān)關(guān)系、與TC呈負(fù)相關(guān)關(guān)系.(來(lái)源：貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 作者：楊釗)