謝曉琳,曾 萍,3*,宋永會(huì),祝超偉,劉瑞霞,崔曉宇,肖書虎(.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院,環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 0002；2.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院,城市水環(huán)境科技創(chuàng)新基地,北京 0002；3.清華大學(xué),國(guó)家環(huán)境保護(hù)環(huán)境微生物利用與安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 00084)

制藥廢水中磷霉素和α-苯乙胺的生物降解及相互作用

謝曉琳1,2,曾 萍1,2,3*,宋永會(huì)1,2,祝超偉1,劉瑞霞1,2,崔曉宇1,2,肖書虎1,2(1.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院,環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100012；2.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院,城市水環(huán)境科技創(chuàng)新基地,北京 100012；3.清華大學(xué),國(guó)家環(huán)境保護(hù)環(huán)境微生物利用與安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100084)

以比耗氧速率SOUR、呼吸抑制率和發(fā)光細(xì)菌光損失為衡量指標(biāo), 研究了在磷霉素、α-苯乙胺及其混合物作用下,活性污泥和發(fā)光細(xì)菌的可生化性和急性毒性的變化.結(jié)果表明, α-苯乙胺的急性毒性和對(duì)活性污泥的呼吸抑制率均大于磷霉素. α-苯乙胺與磷霉素混合液的可生化性和急性毒性兩者在混合物中的比例有關(guān),當(dāng)α-苯乙胺所占比例低于25%時(shí),混合液的可生化性基本不受兩者比例的影響;但當(dāng)α-苯乙胺所占比例高于25%時(shí),混合液的可生化性隨著α-苯乙胺所占比例的增加而降低.當(dāng)混合液中α-苯乙胺所占比例為25%時(shí),其急性毒性最低.

磷霉素；α-苯乙胺；比耗氧速率(SOUR)；發(fā)光細(xì)菌；E C50

磷霉素是一種高效廣譜抗生素,它主要作用于細(xì)菌的細(xì)胞壁,抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的早期合成[1],對(duì)革蘭陽(yáng)性菌和陰性菌都有一定的抗菌作用,同時(shí)與多數(shù)抗菌藥物具有協(xié)同作用[2-3],在臨床上具有廣泛的應(yīng)用.磷霉素的工業(yè)生產(chǎn)主要采用化學(xué)環(huán)氧化工藝[4].該工藝一般以順丙烯磷酸為底物,環(huán)氧化生成(±)順-環(huán)氧丙基膦酸后,拆分得到磷霉素.在拆分過程中大量的拆分劑α-苯乙胺的使用,以及有限的拆分效率(約20%),導(dǎo)致磷霉素廢水中含有大量的α-苯乙胺和一定量的磷霉素[5].

α-苯乙胺是一種芳香胺,在室溫時(shí)是無色液體.它可以溶于水、乙醇和乙醚中,有魚腥味.α-苯乙胺也是工業(yè)和醫(yī)藥上首選的化學(xué)拆分劑之一,主要用于制備手性農(nóng)藥、醫(yī)藥品等[6].當(dāng)環(huán)境中苯乙胺濃度高時(shí),對(duì)降解微生物有抑制作用[7].

目前磷霉素的毒性研究主要集中在臨床醫(yī)學(xué)上,探討了磷霉素鈉對(duì)幾種菌株的體外活性抑制效果[8-11].研究表明磷霉素鈉對(duì)甲氧西林葡萄球菌[8]的最低抑菌濃度為256mg/L, 對(duì)李斯特氏菌[9]的抑菌濃度范圍為64～1024mg/L,對(duì)大腸埃希氏菌[12]的最低抑菌濃度為64mg/L.

由于磷霉素制藥廢水中磷霉素和α-苯乙胺對(duì)微生物的抑制性較強(qiáng)[13],目前該類廢水的處理以物化方法為主[13-15].但在制藥廠廢水處理的實(shí)際運(yùn)行中,為降低處理成本,將磷霉素制藥廢水與生活污水混合,采用水解酸化-接觸氧化工藝處理,通過增加水力停留時(shí)間來保證出水達(dá)標(biāo),但磷霉素的降解率仍然不理想.因此在α-苯乙胺共存下的磷霉素制藥生產(chǎn)廢水的生物降解成為一個(gè)迫切需要解決的問題.

為了回答一種廢水能否易于降解,通常對(duì)廢水的可生化性和毒性進(jìn)行評(píng)估.廢水的可生化性包括有機(jī)底物被微生物利用的可能性以及其被利用的分解速度;廢水的毒性指一定濃度的毒害物引起的生理功能紊亂、組織細(xì)胞病變,直至死亡的性能[16].確定處理廢水的可生化性和毒害性,對(duì)于廢水處理的工藝方法選和技術(shù)參數(shù)的選擇有重要的實(shí)際意義.因此,本研究探討了磷霉素和α-苯乙胺對(duì)活性污泥和發(fā)光細(xì)菌的抑制性及急性毒性的影響,同時(shí)研究了活性污泥和發(fā)光細(xì)菌在α-苯乙胺和磷霉素共同作用下的呼吸抑制性及急性毒性的變化,以期為提高磷霉素制藥廢水的去除率提供理論指導(dǎo).

1 材料與方法

1.1 試劑和儀器

主要試劑∶磷霉素鈉(東北制藥集團(tuán)股份有限公司,99%),3,5-二氯苯酚(阿法愛莎天津有限公司,99%),α-苯乙胺(阿法愛莎天津有限公司,98%),蛋白胨,牛肉膏,尿素, NaCl, CaCl2·H2O, MgSO4·7H2O, K2HPO4,濃H2SO4和NaOH等均為分析純.

合成廢水∶蛋白胨16g,牛肉膏11g,尿素3g, NaCl 0.7g, CaCl2· H2O 0.4g, MgSO4·7H2O 0.2g, K2HPO42.8g,定容至1L.

參比物質(zhì)3,5-二氯苯酚溶液配制:用10mL的1mol/L NaOH溶解0.5g 3,5-二氯苯酚,用蒸餾水稀釋到約30mL,邊振蕩邊加入0.5mg/L H2SO4直到剛剛出現(xiàn)沉淀,最后用蒸餾水稀釋到1L,pH值為7～8.

主要儀器:pH計(jì)(Starter 3C,奧豪斯公司,美國(guó)),分析天平(ML204102,METTLER TOLEDO,美國(guó)),溶解氧測(cè)定儀(YSI5000,YSI,美國(guó)),多頭磁力加熱攪拌器(Hj-16A,國(guó)華,中國(guó)),高速冷凍離心機(jī)(3K15,sigma,美國(guó)),超靜音可調(diào)節(jié)式氣泵(ACO-308,海利,中國(guó)),急性毒性檢測(cè)儀(DeltaTOXⅡ,SDI,美國(guó)).

1.2 污泥來源

實(shí)驗(yàn)使用的好氧活性污泥取自北京市某污水處理廠曝氣池,該城市污水處理廠每日處理污水20萬t.污水廠進(jìn)水為市區(qū)生活污水,其中的抗生素未被檢出.活性污泥的MLSS為2.83g/L, MLVSS為2.27g/L,SVI為115,SOUR為44.39mg/(g·h).

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 呼吸抑制實(shí)驗(yàn) 試驗(yàn)用污泥采用自來水清洗、離心、倒出上清液,重復(fù)操作3次.曝氣過夜.用純水稀釋污泥,調(diào)節(jié)污泥濃度在4000mg/L左右.取200mL活性污泥放入1000mL燒杯中,加入16mL的合成污水和一定濃度梯度的抗生素,稀釋至500mL,連續(xù)曝氣3h,控制曝氣量在1.0L/min.接觸3h后取出污泥,測(cè)試污泥的比耗氧速率(SOUR).計(jì)算式如式(1)所示:

式中:ΔDO為溶解氧的減少量,mg/L;VSS為混合液的MLVSS, g/L; t為測(cè)試的時(shí)間,h.

引入半有效濃度(EC50)定量表征化合物對(duì)污泥活性的抑制程度大小[17],該指標(biāo)表示在該濃度條件下,化合物對(duì)好氧污泥抑制率為50%.抑制率的計(jì)算式如(2)所示∶

式中:Iχ為一定濃度化合物作用下的抑制率; SOURχ為一定濃度化合物作用下的比耗氧速率, mg/(g·h);SOUR0為空白條件下比耗氧速率.

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用origin8.5處理,以Logistic方程進(jìn)行擬合如式(3)所示∶

式中:Imax為最大抑制率,%;I0為空白抑制率,一般設(shè)置為0;p為該物質(zhì)的潛在抑制能力常數(shù);χ為該物質(zhì)濃度,mg/L.

1.3.2 發(fā)光細(xì)菌急性毒性試驗(yàn) 發(fā)光菌急性毒性測(cè)試采用DeltaTOXⅡ(SDI)測(cè)定,選用B-TOX模式中的低毒性樣本模式測(cè)試.測(cè)試系統(tǒng)包括一個(gè)高靈敏度的光度計(jì)、干凍的細(xì)菌試劑(費(fèi)希爾弧菌)、稀釋液和滲透壓調(diào)節(jié)液.毒性物質(zhì)作用于發(fā)光細(xì)菌時(shí),抑制其活性,從而使其呼吸速率下降,進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)光強(qiáng)度降低.樣品的毒性越強(qiáng),發(fā)光細(xì)菌的光損失越多[18].光強(qiáng)的損失(受試菌的新陳代謝受到抑制)反映出樣本的相對(duì)毒性.檢測(cè)按照 DeltaTOXⅡ提供的急性毒性檢測(cè)用戶操作手冊(cè)進(jìn)行.光損失的計(jì)算見式(4):

式中:Ct為空白在t時(shí)刻的光讀數(shù),t取5min;St和為測(cè)試樣品在t時(shí)刻的光讀數(shù),t取5min.

1.4 檢測(cè)對(duì)象

表1 磷霉素和α-苯乙胺混合溶液的比例及相應(yīng)濃度Table 1 The ratio and concentration of fosfomycin and α-phenylethylamine mixfures

檢測(cè)對(duì)象包括不同濃度的磷霉素、α-苯乙胺以及磷霉素和α-苯乙胺的混合液.其中磷霉素和α-苯乙胺混合液的COD為 300mg/L,磷霉素和α-苯乙胺分別以1:0; 3:1; 1:1; 1:3; 0:1的比例混合.開展呼吸抑制及毒性測(cè)試時(shí)的反應(yīng)體系包括污泥、受試混合物和所需的微量元素.

1.5 測(cè)試方法

MLSS、MLVSS、SVI、SOUR均按照美國(guó)EPA的水和廢水的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法進(jìn)行[19],發(fā)光細(xì)菌急性毒性指標(biāo)采用DeltaTOXⅡ急性毒性測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試.每個(gè)樣品測(cè)試3個(gè)平行樣.

2 結(jié)果與討論

2.1 以α-苯乙胺和磷霉素為基質(zhì)的活性污泥的比耗氧速率變化

具有活性的污泥在降解基質(zhì)和代謝的過程中需要消耗氧.SOUR能夠表征單位質(zhì)量污泥中活性污泥的耗氧狀況,從微生物呼吸速率角度反映了活性污泥生理狀態(tài)和基質(zhì)代謝狀況,與活性污泥行為相關(guān)性最好[20],可間接表征活性污泥的活性.在污水處理廠的運(yùn)行中,當(dāng)處理系統(tǒng)受到毒物沖擊時(shí),污泥的SOUR會(huì)下降,毒性越強(qiáng),SOUR下降越劇烈,因此污泥SOUR的突然下降也常是最為靈敏的早期警報(bào).污泥的SOUR值大小及其變化趨勢(shì)可指示污水中有毒物質(zhì)對(duì)污泥微生物的抑制效果[17].

根據(jù)前期試驗(yàn),用于比好氧速率測(cè)試的磷霉素鈉濃度為200,400,600,800,1000mg/L,α-苯乙胺濃度為20,40,60,80,100mg/L.參比物質(zhì)3,5-二氯苯酚濃度設(shè)置為5,10,15mg/L.

分別以磷霉素和α-苯乙胺為基質(zhì)測(cè)試活性污泥SOUR.由圖1可知,SOUR隨基質(zhì)濃度的增加而降低,說明磷霉素和α-苯乙胺對(duì)污泥都有抑制作用.分別對(duì)磷霉素和α-苯乙胺SOUR變化曲線進(jìn)行線性擬合,得到磷霉素SOUR擬合曲線y=43.84-0.015χ,α-苯乙胺的SOUR擬合曲線y=44.31-0.108χ.由擬合曲線可以看出α-苯乙胺SOUR的下降速率大于磷霉素,表明α-苯乙胺對(duì)活性污泥的抑制大于磷霉素.

圖1 活性污泥SOUR在不同基質(zhì)下的變化Fig.1 Change of SOUR affected by different substrates (a)fosfomycin, (b) α-phenylethylamineand (c) their mixtures

在保證混合溶液的COD恒定的前提下,逐漸增加磷霉素溶液中α-苯乙胺的比例,測(cè)試以磷霉素和α-苯乙胺混合液為基質(zhì)的活性污泥的SOUR;根據(jù)混合液中磷霉素和α-苯乙胺的各自濃度分別代入磷霉素和α-苯乙胺的比耗氧速率變化曲線中計(jì)算得到混合液的SOUR,結(jié)果如圖1(c)所示.從實(shí)測(cè)值的變化看,當(dāng)α-苯乙胺在混合液中所占比例大于25%,SOUR隨α-苯乙胺在混合液中所占比例的增加而下降;當(dāng)α-苯乙胺在混合液中所占比例小于25%時(shí),活性污泥的SOUR基本保持不變.但計(jì)算所得的不同比例下的兩者混合溶液的SOUR值基本相同,這是由于混合液的COD濃度并沒有改變,改變的只是磷霉素和α-苯乙胺的比例.比較實(shí)測(cè)值和理論值可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)α-苯乙胺在混合液中所占比率為25%時(shí),實(shí)測(cè)值同計(jì)算值都在80mg/(g·h)左右,但當(dāng)混合液中α-苯乙胺所占比率大于25%并不斷增加時(shí),實(shí)測(cè)值同計(jì)算值的差距越來越大.由此可知當(dāng)α-苯乙胺在混合液中比例增加到一定比例時(shí),混合液對(duì)活性污泥的抑制增加,降低了混合溶液的可生化性.

2.2 磷霉素、α-苯乙胺及其混合物對(duì)活性污泥呼吸抑制率的影響

活性污泥的SOUR值可間接表征有毒物質(zhì)對(duì)污泥微生物的抑制效果.為更直觀表征有毒物質(zhì)對(duì)污泥微生物的抑制效果,對(duì)SOUR隨磷霉素、α-苯乙胺以及兩者混合液濃度變化進(jìn)行擬合,并計(jì)算得到EC50,如表2所示,擬合曲線如圖2所示.

表2 磷霉素、α-苯乙胺、兩者混合物和3,5-二氯苯酚對(duì)好氧污泥呼吸抑制率擬合曲線Table 2 Fitting curve of respiratory inhibiting rate on activated sludge affected by fosfomycin, α-phenylethylamine, their mixtures and 3,5-dichlorophenol

磷霉素和α-苯乙胺對(duì)活性污泥的抑制率都隨基質(zhì)濃度的增加而增加,說明二者對(duì)活性污泥都有抑制作用.為考察磷霉素和α-苯乙胺混合液對(duì)污泥的呼吸抑制率,在保持溶液的COD值不變的前提下,改變混合液中磷霉素和α-苯乙胺的比例.當(dāng)α-苯乙胺占混合液的比例在25%以下時(shí),其呼吸抑制率基本沒有改變;但當(dāng)α-苯乙胺占混合液的比例超過25%時(shí),混合液對(duì)活性污泥的呼吸抑制作用隨其比例的增高而加強(qiáng).

EC50是反映基質(zhì)急性毒性的指標(biāo),此值越大,毒性越低.經(jīng)計(jì)算,磷霉素和α-苯乙胺的EC50值分別為537.03,68.14mg/L.根據(jù)環(huán)境保護(hù)部新化學(xué)物質(zhì)危害評(píng)估導(dǎo)則(HJ/T154 2004)[21]生態(tài)毒理學(xué)危害性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表3),磷霉素和α-苯乙胺分別為低毒和中毒物質(zhì),賦值為0和1,均不屬于高毒物質(zhì),急性毒性較低.分別以磷霉素和α-苯乙胺為變量計(jì)算混合物的EC50,混合物中磷霉素的EC50從537.02mg/L降低到110.15mg/L,雖然仍然為低毒物質(zhì),但毒性已經(jīng)接近中性.混合物中α-苯乙胺的EC50從68.14mg/L降低到42.61mg/L,毒性改變不大,仍然在中毒的范圍內(nèi),由此可知磷霉素對(duì)α-苯乙胺的影響較低.

圖2 不同基質(zhì)對(duì)活性污泥抑制率的擬合曲線Fig.2 Fitting curve of respiratory inhibition on activated sludge

表3 生態(tài)毒理學(xué)危害性分級(jí)Table 3 Ecotoxicology harmfulness classification

2.3 磷霉素、α-苯乙胺及其混合物對(duì)發(fā)光細(xì)菌的急性毒性

廢水的毒性高低也是影響廢水處理工藝選擇的因素之一.目前用于水體毒性的綜合評(píng)估的生物學(xué)方法主要是通過微生物、藻類、軟體動(dòng)物、魚等來監(jiān)測(cè)環(huán)境污染物對(duì)水生生物的毒性,但是由于其實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng),操作復(fù)雜等缺點(diǎn)不適用于常規(guī)監(jiān)測(cè)[16].近年來,應(yīng)用最為廣泛的是以發(fā)光弧菌(Vibrio Fischeri)作為目標(biāo)廢水的指示生物的綜合毒性評(píng)估方法.當(dāng)發(fā)光細(xì)菌與基質(zhì)接觸后,其體內(nèi)的熒光素酶催化熒光素的氧化作用而發(fā)光,通過一定條件下測(cè)定發(fā)光強(qiáng)弱的變化來指示該底物的生物毒性的強(qiáng)弱,樣品毒性越強(qiáng),發(fā)光細(xì)菌的光損失就越多[22-23].通過生物發(fā)光光強(qiáng)的測(cè)定即可計(jì)算得到樣品毒性的強(qiáng)弱[24].該方法快速、簡(jiǎn)便,其靈敏度可與魚類96h急性毒性試驗(yàn)相媲美[25].

圖3 磷霉素,α-苯乙胺,混合液作用下急性毒性的變化Fig.3 The changes of acute toxicity affected by fosfomycin, α-phenylethylamineand, their mixture

磷霉素和α-苯乙胺兩種物質(zhì)對(duì)發(fā)光細(xì)菌的毒性影響結(jié)果如圖3所示.發(fā)光細(xì)菌的光損失百分率均隨基質(zhì)濃度的增加而提高,說明兩種物質(zhì)對(duì)發(fā)光細(xì)菌具有一定的急性毒性.

由表4可見磷霉素和α-苯乙胺對(duì)發(fā)光細(xì)菌的EC50分別為9568,253.6mg/L,說明磷霉素對(duì)發(fā)光菌有一定急性毒性,但毒性不顯著,α-苯乙胺的毒性仍然大于磷霉素的毒性.同活性污泥SOUR法相比,發(fā)光細(xì)菌檢測(cè)得到的值偏大,兩種方法數(shù)值的差異可能來自兩個(gè)方面的原因:一是由于受試微生物不同.活性污泥是由各種細(xì)菌構(gòu)成的混合系統(tǒng),發(fā)光細(xì)菌為單一菌種;二是由于暴露時(shí)間不同.活性污泥抑制試驗(yàn)中,基質(zhì)的暴露接觸時(shí)間為3h,而快速發(fā)光細(xì)菌法中,接觸時(shí)間只有5min.磷霉素的毒性作用機(jī)理主要是作用于細(xì)菌細(xì)胞壁合成的第一步[26],在有限的時(shí)間內(nèi),處于細(xì)胞壁合成階段的細(xì)菌數(shù)量有限,表現(xiàn)出的抑菌作用受限.與活性污泥抑制試驗(yàn)相比較,兩者的結(jié)論均為α-苯乙胺的毒性大于磷霉素的毒性.因此發(fā)光細(xì)菌法作為一種快速的毒性檢測(cè)方法,也能反映物質(zhì)相對(duì)毒性的大小.

以100%的磷霉素溶液中逐漸增加α-苯乙胺比例來考察α-苯乙胺和磷霉素共存時(shí)急性毒性的變化.由圖3(c)可知,當(dāng)α-苯乙胺所占比例為25%時(shí),磷霉素同α-苯乙胺的混合液的光損失率最低,即急性毒性最低.當(dāng)α-苯乙胺所占比例低于25%時(shí),隨α-苯乙胺所占比例的增加,急性毒性降低;當(dāng)α-苯乙胺所占比例高于25%時(shí),隨α-苯乙胺所占比例的增加,急性毒性增加.因此當(dāng)α-苯乙胺在混合物中所占比例控制在25%時(shí),α-苯乙胺和磷霉素混合物的急性毒性最低.

表4 磷霉素和α-苯乙胺對(duì)發(fā)光細(xì)菌抑制程度擬合曲線Table 4 Fitting curve of luminous bacteria inhibited by fosfomycin and α-phenylethylamine

綜觀整個(gè)實(shí)驗(yàn),可以發(fā)現(xiàn)活性污泥呼吸抑制率和發(fā)光細(xì)菌檢測(cè)的結(jié)果基本一致:α-苯乙胺的急性毒性高于磷霉素.對(duì)于磷霉素和α-苯乙胺的混合物,當(dāng)α-苯乙胺在混合溶液中所占比例為25%,混合液的急性毒性最低.在磷霉素的實(shí)際廢水處理中,為了提高廢水的可生化性,一般采取磷霉素實(shí)際廢水和生活污水混合的措施.如果按照本試驗(yàn)的結(jié)果使得混合后α-苯乙胺所占比例為25%,將更有利于磷霉素廢水的降解.

3 結(jié)論

3.1 磷霉素和α-苯乙胺對(duì)活性污泥和發(fā)光細(xì)菌均有抑制作用,且α-苯乙胺的抑制作用大于磷霉素.

3.2 α-苯乙胺與磷霉素的混合液的可生化性同兩者在混合物中的比例有關(guān),當(dāng)α-苯乙胺所占比例低于25%時(shí),混合液的可生化性基本不受兩者比例的影響;但當(dāng)α-苯乙胺所占比例高于25%時(shí),混合液的可生化性隨著α-苯乙胺所占比例的增加而降低.當(dāng)α-苯乙胺與磷霉素的混合液中α-苯乙胺所占比例為25%時(shí),其急性毒性最低.

3.3 活性污泥呼吸抑制法和發(fā)光細(xì)菌法可用于評(píng)價(jià)受試基質(zhì)的毒性.

[1] Popovic M, Steinort D, Pillai S, et al. Fosfomycin: an old, new friend? [J]. European Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases, 2010,29,(2):127-142.

[2] Evren E, Azap? K, ?olako?lu ?, et al. In vitro activity of fosfomycin in combination with imipenem, meropenem, colistin and tigecycline against OXA 48-positive Klebsiella pneumoniae strains [J]. Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, 2013, 76,(3):335-338.

[3] 佟金平,王鎮(zhèn)山,薛 欣,等.磷霉素與14種抗菌藥物分別聯(lián)用的體外抗菌活性研究 [J]. 中國(guó)抗生素雜志, 2005,30,(4):233-237.

[4] Christensen B, Leanza W, Beattie T, et al. Phosphonomycin: structure and synthesis [J]. Science, 1969,166,(3901):123-125.

[5] 崔 娜.催化濕式氧化技術(shù)處理磷霉素鈉制藥廢水研究 [D].大連:大連理工大學(xué), 2011.

[6] 吳海霞,尹 琴,張 玲,等. α-苯乙胺的微波合成研究 [J]. 應(yīng)用化工, 2006,(5):357-358.

[7] 烏錫康,有機(jī)化合物環(huán)境數(shù)據(jù)簡(jiǎn)表 [M]. 上海:華東理工大學(xué)出版社, 2009.

[8] 佟金平,王鎮(zhèn)山,苗 姝,等.磷霉素對(duì)葡萄球菌生物被膜的抑制作用 [J]. 抗感染藥學(xué), 2009,6,(2):128-130.

[9] Lepe J A, Torres M J, Smani Y, et al. In vitro and intracellular activities of fosfomycin against clinical strains of Listeria monocytogenes [J]. International Journal of Antimicrobial Agents, 2014,43,(2):135-139.

[10] 徐志豪,劉富光,王選錠,等.紅霉素、磷霉素對(duì)銅綠假單胞菌生物被膜體外作用的研究 [J]. 中華結(jié)核和呼吸雜志, 2001,24,(6): 342-344.

[11] 聶大平,馬 榮,劉永娥.磷霉素對(duì)革蘭陰性菌的體外抗菌活性研究 [J]. 大連醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 2010,32,(5):577-579.

[12] 王艷萍,董 林,沈志強(qiáng),等.磷霉素鈉和硫酸阿米卡星體外聯(lián)合抗大腸埃希菌試驗(yàn) [J]. 動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展, 2010,31,(5):121-123.

[13] 邱光磊,宋永會(huì),曾 萍,等.濕式氧化-磷酸鹽固定化組合工藝處理磷霉素制藥廢水及其資源化 [J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2011,31,(7): 1431-1439.

[14] 尹 莉,陳 丹.應(yīng)用微電解法預(yù)處理磷霉素鈉制藥廢水 [J].環(huán)境保護(hù)科學(xué), 2010,36(3):47-49.

[15] 肖宏康,肖書虎,宋永會(huì),等.高溫強(qiáng)化電化學(xué)法處理磷霉素鈉制藥廢水試驗(yàn)研究 [J]. 環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào), 2011,1(2):106-110.

[16] 馮 斐.Fenton氧化耦合MBR工藝處理蒽醌染料廢水的研究[D]. 上海:華東理工大學(xué), 2010.

[17] 邵一如,高如泰,劉樹慶,等.抗生素對(duì)好氧污泥氧攝取速率單獨(dú)和聯(lián)合抑制效果 [J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 33:1186-1187.

[18] 郁建橋,鐘 聲,徐 亮.DeltaTox?毒性儀簡(jiǎn)介及其在環(huán)境污染事件中的應(yīng)用 [J]. 生命科學(xué)儀器, 2009,(7):48-50.

[19] APHA. The standard methods for the examination of water and wastewater (20th ed.) [S]. Washington, DC, USA: American Public Health Association, 1998.

[20] 盧培利,張代鈞,張 欣,等.混合呼吸儀評(píng)估pH值和重金屬對(duì)污泥活性的抑制 [J]. 中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2008,28(5):422-426.

[21] HJ/T 154-2004 新化學(xué)物質(zhì)危害評(píng)估導(dǎo)則 [S].

[22] 趙紅寧,王學(xué)江,夏四清.水生生態(tài)毒理學(xué)方法在廢水毒性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 [J]. 凈水技術(shù), 2008,(5):18-24.

[23] 杜麗娜,袁楊帆,穆玉峰,等.某制藥廢水對(duì)發(fā)光細(xì)菌急性毒性的評(píng)價(jià)研究 [J]. 環(huán)境科學(xué), 2014,35(1):286-291.

[24] 張俊強(qiáng),魏建軍,張 楊,等.Microtox○R毒性檢測(cè)系統(tǒng)與給水水質(zhì)預(yù)警 [J]. 中國(guó)給水排水, 2007,8:16.

[25] 杜曉麗,徐祖信,王 晟,等.發(fā)光細(xì)菌法應(yīng)用于環(huán)境樣品毒性測(cè)試的研究進(jìn)展 [J]. 工業(yè)用水與廢水, 2008,39,(2):13-16.

[26] Raz R. Fosfomycin: an old-new antibiotic [J]. Clinical Microbiology and Infection, 2012,18,(1):4-7.

Biodegradation and interactions of fosfomycin and α-phenylethylamine in pharmaceutical wastewater.

XIE Xiao-lin1,2, ZENG Ping1,2,3*, SONG Yong-hui1,2, ZHU Chao-wei1, LIU Rui-xia1,2, CUI Xiao-yu1,2, XIAO Shu-hu1,2(1.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China；2.Department of Urban Water Environmental Research, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China；3.State Environmental Protection Key Laboratory of Microorganism Application and Risk Control (MARC), Tsinghua University, Beijing 100084, China). China Environmental Science, 2014,34(11)：2824～2830

Specific oxygen uptake rate (SOUR), respiratory inhibitory rate of activated sludge and light loss from luminous bacteria were used as indicators, biodegradability and acute toxicity of fosfomycin, α-phenylethylamine as well as their mixtures were investigated. The results showed that the acute toxicity and respiratory inhibitory rate of α-phenylethylamine were higher than those of fosfomycin. The biodegradability and acute toxicity of their mixtures highly depended on the ratios of α-phenylethylamine. For instance, biodegradability of the mixtures didn’t change when the ratio of α-phenylethylamine was lower than 25%. However, biodegradability of the mixtures decreased while the ratio of α-phenylethylamine exceeded 25%. The acute toxicity of the mixture was the lowest when the ratio of α-phenylethylamine was 25%.

fosfomycin；α-phenylethylamine；specific oxygen uptake rate (SOUR)；luminous bacteria；EC50

X703.5

A

1000-6923(2014)11-2824-07

謝曉琳(1986-),女,山東濰坊人,中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院碩士研究生,研究方向?yàn)樗廴究刂?

2014-02-20

國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)(2012ZX07202-002);國(guó)家環(huán)境保護(hù)環(huán)境微生物利用與安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助(MARC 2012D008)

* 責(zé)任作者, 研究員, zengping71@hotmail.com