开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
- 拟研究的目的及意义
药物和个人护理品(pharmaceuticals and personalcare products, PPCPs)是一个非常庞大的化合物体系，包括各种处方药、非处方药(如抗生素、镇静剂、消炎药及显影剂等)、化妆品、香料、牙膏、肥皂等[1]。近几十年来，随着各种分析检测技术的不断提高，在全世界的海洋、湖泊、水库、河流等地表水体、地下水体及沉积物中均有PPCPs不断被检测出来，且有逐年增加的趋势。此类有机污染物质可能对人类的生存环境以及人类自身的健康状况存在一定程度的威胁。环境中的抗生素对人类健康存在的威胁主要表现在：（1）由于在水产养殖过程中使用到大量的抗生素而造成抗性菌株的形成，人类通过饮水，使得抗性菌株进入人体内；（2）环境中抗生素随食物链在动物体内不断积累、放大，当积累的抗生素达到一定量时会对动物产生毒害作用。人类处于食物链的顶端，若长期食用有抗生素残留的水产品，将会导致抗生素在人体内不断积累，对人体健康造成不可逆转的伤害；（3）人类在养殖和生产过程中常常不可避免的接触抗菌饲料添加剂而造成人体过敏现象的发生。大环内酯类和泰乐菌素是经常被报道的引起人体过敏现象的抗生素。
联合国环境规划署（UNEP）也明确表示，必须考虑抗生素和消炎药等PPCPs对环境的影响。
在我国的河流、湖泊以及水库等自然水体环境中，已经有150多种PPCPs被调查研究，其中被报道次数最多的前10种PPCPs均为抗生素。抗生素类药物是一类具有抗病原体或其他活性的一类物质，主要应用于人类和动物疾病的预防和治疗，一些抗生素也应用于动物饲料中以促进动物生长。因此环境中的抗生素的来源主要为农用抗生素和医用抗生素。其中农用抗生素的主要来源包括：（1）养殖过程中兽药的大量使用以及残留；（2）动物排泄物中残留的抗生素及其代谢产物；（3）兽药生产过程中损失或丢弃的抗生素等。医用抗生素的主要来源包括：（1）丢弃的过期抗生素；（2）药瓶或器械上残留的抗生素；（3）病人排泄的抗生素及其代谢产物；（4）医药企业在生产过程中损失或丢弃的抗生素等。
迄今为止，国内对于自然环境中抗生素的迁移转化的研究依然欠缺，而且在研究方向上依然主要集中于抗生素在自然环境中的痕量检测及在单一部分介质中的赋存规律等内容上，而对环境条件变化下的抗生素迁移转化规律研究较少。对于本课题中所选用的磺胺甲恶唑和环丙沙星两种药物在水环境和土壤环境中的迁移转化尚缺乏研究。而且近些年来，近岸、河口的一些缺氧问题逐渐成为全球性的重大生态问题，珠江是我国的第二大河，其重要入海口之一的虎门和其上游区域的表层溶解氧浓度经常小于3mg/L，处于厌氧状态。其次，珠江水域含有较高含量的抗生素残留，其中磺胺甲恶唑的检出率在100%。鉴于此，本研究拟以磺胺甲恶唑和环丙沙星作为研究对象，研究其在水环境和土壤环境介质以及不同氧化还原条件变化下的迁移转化行为。
二、文献综述
与其他国家和地区相比，我国抗生素的滥用情况非常严重，因而我国地表水环境和土壤环境中抗生素的检测含量以及检出频率都很高。例如，Yang等人[2]的研究结果显示，磺胺甲恶唑在珠江中的检出率高达100%，枯水期浓度为1.4-157ng/L，在 Jia A等人[3]的研究中，辽河中磺胺甲恶唑检出的最高浓度达到173ng/L。Jiang等人[4]在考察黄浦江中22种抗生素的季节性变化时发现，在枯水期，磺胺甲恶唑的检出率为100%，浓度为14.9-623.3ng/L。
大部分抗生素在进入体内后并不能完全被吸收，大部分会以原形或代谢产物形式被排除体外，进入水体环境中。进入水体环境中的抗生素一般会发生吸附、水解、光解和生物降解等一系列迁移转化过程。徐维海等[5]在研究水流环境中抗生素的行为特征与归宿中得出结论：在静止的水体中，会有少量抗生素被吸附到表层沉积物中，且显示出较强的持久性。这是抗生素在静水环境中的主要归宿途径。抗生素被土壤吸附的量与土壤中有机质的含量有关。Stoob 等人［6］曾报道了磺胺类药物和有机质的共价健结合，可能导致抗生素的不可逆的吸附。目前，大量的研究已经表明抗生素在水体中的水解与水体的pH值有密切的关系。Beta;-内酰胺类抗生素在弱酸性或弱碱性条件下水解速率较快。磺胺类药物在pHasymp;7的条件下水解速率非常慢[7]。头孢菌素类抗生素在酸性、中性、碱性条件下都能发生水解[8]。在不同的氧化还原条件下，抗生素的降解会呈现很大的不同，Muhammad Ali 等人[9]的实验研究结果显示：溶液在中性条件的下，在Eh 350mV，溶液中泰乐菌素浓度下降，4天后以低于检测限，在Eh 250毫伏泰乐菌素7d左右完全降解；在Eh0mV下，溶液中泰乐菌素降解速率很快，20天内降解完全。在Eh-100mV下，溶液中泰乐菌素降解缓慢，20天内浓度几乎没有变化。
- 采用的研究手段
1、样品的采集与预处理
本实验样品采集于太湖水域，分别在各个取样点采集水样及沉积物，样品混匀后密封保存于磨口具塞棕色玻璃瓶中，置于保温箱中运回实验室，-20℃保存。沉积物样品经冷冻干燥处理后，用研钵研磨，过100目筛，4℃密封保存待用。
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