3.1.2. 湖
据报道,TCs经常在湖泊中检测到。在中国巢湖、滇池湖、白洋淀湖、洞庭湖和鄱阳湖中发现了TC(浓度范围:4.0–48.7 ng/L)。在乌干达维多利亚湖(2.7-70 ng/L)和越南河内(nd-116 ng/L)的水样中检测到相对高浓度的TC(Tran等人,2019)。在中国洪湖四湖的主运河和河口发现了严重的TCs污染。TC、OTC和CTC是中国洪湖的主要抗生素,11月湖中TC平均浓度为1050 ng/L,比5月(525 ng/L)高出约2.0倍。TCs的严重污染情况可能是由于污水处理厂的废水排放和邻近地区许多养鱼场的泄漏。例如,维多利亚湖中TCs残留物的来源可能包括来自农业农场(家禽、牛和鱼)的废水。在太湖中检测到的TC(44.0-68.6 ng/L)与水产养殖植物的使用有关。TC进入越南河内的方式包括来自住院医院的未经处理的废水和来自污水处理厂的未经充分处理的废水。中国鄱阳湖TCs的高检出率(62.5-75%)与鱼类养殖和家禽养殖中抗生素的使用密切相关。
3.1.3. 海水
有一些关于TC在表层海水中的出现的研究。中国黄海的平均TC浓度(1.55 ng/L)略低于伊朗波斯湾北部海岸线和华北胶州湾(36.7 ng/L). 珠海沿海地区海水中TCs的平均含量(范围:35.1–42.4 ng/L)低于广东沿海地区(0.26–81.50 ng/L)。在海水养殖场附近的海水中,检测到高浓度的TCs,特别是OTC,因为OTC是世界上水产养殖中使用最频繁的抗生素。在黄海附近的海水养殖池塘中,在雨季发现了OTC(平均值:7.29 ng/L),在旱季发现了OTC(平均值:7.29 ng/L),在旱季发现了OTC(平均值:7.29 ng/L)和TC(0.42 ng/L)。海陵湾地区对虾幼池养殖的OTC和TC浓度相对较高(15,200和2500 ng/L)。这些表明,靠近海水的养虾场是污染源。此外,河流流入和土地污染也是近海TCs污染的重要来源。
3.2. 地下水
研究表明,在地下水中检测到TCs,主要是由于抗生素排放量高以及地下水与地表基质的不断交换(Chen等人,2018)。在中国中部的江汉平原,地下水样品中的TCs在春季(7.24-9.51 ng/L)中具有较高的浓度,在夏季(1.10-4.84 ng/L)和冬季(1.2-6.0 ng/L)中浓度相对较低,而在中国北京的典型城市地下水中未检测到TC、OTC、CTC. 在荷兰的地下水中检测到相对较高浓度的 OTC(100 ng/L)。在养猪场附近的地下水样本中发现高浓度的TC(平均值:19.9×103ng/L)。此外,地下水中的TCs残留物可能来自肥料改性农田的渗透。上述研究表明,TCs残留物可能渗入地下水层,然后扩散到周围居民的地下水供应中,从而威胁公众健康。
3.3. 饮用水
在饮用水或饮用水源中检测到TC,这可能是由于潜在的环境污染,抗生素滥用或处置不当。地表淡水是饮用水的主要来源,地表淡水的污染程度影响饮用水的最终质量。作为饮用水的源头,中国杭州的钱塘江在上游具有潜在的抗生素污染源,例如污水处理厂和牲畜农田。长江下游饮用水源的潜在污染包括水产养殖废水和未经处理的农村生活废水。在上海的自来水中未发现TC,在中国香港的自来水中仅检测到一种TC(OTC,平均值:0.6 ng/L)。在韩国,抗生素(10-67 ng/L)经常在水源中被发现,但在自来水中没有检测到TC。在淮河流域的饮用水源中检测到相对较高的TC浓度(范围:68.6-632.0,平均值:17.3 ng/L)。
部分饮用水被TCs污染,这是由于饮用水源中的高浓度所致。传统的市政污水处理厂(生物处理,如活性污泥)通常无法降解TCs并导致排放到饮用水源中。例如,加纳库马西废物稳定池的抗生素去除率为 89%。土耳其的市政生物污水处理厂的TC去除率非常低(仅为39.4%)。相反,一些先进的技术,可去除部分四环素类抗生素,例如臭氧氧化或使用活性炭吸附抗生素。
3.4. 沉积物
由于TCs从污水处理厂(作为不完全去除的残留物)或水产养殖生产(用作生长促进剂)排放到周围的水体中,许多河流都受到TCs的污染。 河流沉积物中的TC浓度范围为0.1至1.0×105ng / g干重(dw)。伊朗波斯湾北部海岸线沉积物中TC的平均浓度(冬季为10.1 ng/g dw,夏季为11.7 ng/g dw)略低于中国长寿湖沉积物中TC的平均浓度(TC,平均值:12.8 ng/g dw)(Lu et al., 2020),中国香港(16.8 ng/g dw)和中国白洋淀(25.7 ng/g dw)。在华北黄海周边的海水养殖场,在旱季收集的沉积物中发现了TC(范围:nd-59.8 ng/g dw),在雨季收集的沉积物中也检测到了TC(nd-71,480 ng/g dw)。研究了三峡水库沉积物中TC浓度的季节性变化,发现三峡水库沉积物中的TC在夏季和冬季的浓度分别为12.1-1140 ng/kg dw和11.7-347 ng/kg dw。在中国太湖的沉积物中发现了更高的TCs平均浓度(TC:48900,OTC:53800和CTC:20700 ng/kg dw)。不同国家/地区的沉积物负荷图如图2b所示。总变异率为PC1(97.9%)和PC2(50.7%)。这四种TC都与PC1呈正相关,并且它们都常用作药物,而OTC和CTC与PC2呈正相关,并且它们都常用作生长促进剂,这与地表水中TC来源的发现一致。
3.5. 废水和污泥
废水中的TCs来自于制药厂排放,或日常使用的TCs抗生素的降解/转化。例如,与家禽和奶牛场相比,养猪场更频繁地检测到TC。一项研究表明,在美国奶牛场的废水(TCs:0.3-2.01 μg/L)和污泥(1.9-1050 μg/kg dw)中检测到TCs,在猪粪储存泻湖的废水(TCs:0.01-3.14;μg/L)和污泥(90.2-7220 μg/kg dw)中检测到TCs水平相对较高。
许多研究表明,大多数污水处理厂无法完全去除TC。据报道,在中国污水处理厂(活性污泥工艺)的进水口中检测到TC(0.0001–0.0656μg/L)。在伊朗波斯湾北部海岸线,TC在市政污水处理厂(稳定池)(平均值:0.0111μg/L)和医院污水处理厂(活性污泥和化粪池)(0.068-0.144μg/L)的进水物中所有抗生素浓度排名第二。在伊朗德黑兰附近的污水处理厂(活性污泥工艺)的进水口中也发现了相对较高的TC浓度(0.28-0.54μg/L)。在华南广东省云浮市的污水处理厂(活性污泥工艺)中,在进水(TCs:0.18-9.01 μg/L)、出水(0.11-0.93 μg/L)和污泥(65-128 μg/kg dw)中检测到TC。这些研究结果表明,大多数TCs不能通过污水处理厂的处理完全去除。
关于污泥中TCs含量高的原因有一些研究,这可以通过TCs在固相中与二价阳离子(如Ca)键合的能力来解释。这些阳离子可以吸附颗粒并形成更稳定的三元复合物。TC通过阳离子交换,表面络合,桥接疏水分布和电子供体 - 受体相互作用与粘土,天然有机物和金属氧化物强烈相互作用。因此,污泥中的TCs含量高于废水中的TCs。