تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,500 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,089,517 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,192,877 |
بررسی پدیده پسماند سیپروفلوکساسین در خاک | ||
تحقیقات آب و خاک ایران | ||
دوره 54، شماره 10، دی 1402، صفحه 1597-1608 اصل مقاله (1.5 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2023.364096.669554 | ||
نویسندگان | ||
ماهرخ شریف مند1؛ ابراهیم سپهر* 2؛ میرحسن رسولی صدقیانی3؛ سیامک عصری رضایی4 | ||
1گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران. | ||
2گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
3گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه ایران | ||
4گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران، | ||
چکیده | ||
آنتیبیوتیکها به عنوان آلایندههای نو ظهور تاثیر بالقوهای بر محیط زیست و سلامت انسان دارند و ورود آنها به محیط زیست نگرانیهای زیادی را ایجاد کرده است. برای مطالعه پدیده پسماند سیپروفلوکساسین در خاک، فرایند جذب با غلظتهای مختلف سیپروفلوکساسین (صفر تا یک mmol L-1) در یک نمونه خاک آهکی انجام و سپس برگشت پذیری فرآیند جذب از طریق آزمایشهای واجذب نمونههای خاک آلوده به سیپروفلوکساسین ارزیابی شد. غلظت سیپروفلوکساسین با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC-MS/MS) تعیین شد. دادههای حاصل از آزمایش با معادلات لانگمویر، فروندلیچ و ردلیچ-پترسون برازش داده شدند. مدل ردلیچ-پترسون با کمترین میزان خطا (۲۴/۰SE=) و بیشترین ضریب همبستگی (۹۹/۰= R2) دادههای تعادلی را به خوبی توصیف کرد. مقدار عددی توان این معادله (g) کمتر از یک و در نتیجه سطوح جذب ناهمگن میباشد. جذب سیپروفلوکساسین با افزایش غلظت اولیه آنتیبیوتیک در خاک افزایش یافت، به طوری که بالاترین راندمان جذب و واجذب سیپروفلوکساسین در غلظت یک mmol L-1 به ترتیب ۹۶ و ۲ درصد بود. ضریب هیسترسیس ۸۹/۰ به دست آمد که نشاندهنده برگشتپذیری کم فرایند جذب یا پدیده پسماند است. اتصال محکم آنتیبیوتیک سیپروفلوکساسین به اجزای خاک منجر به تجزیه پذیری پایین و پایداری این آلاینده آلی در محیط خاک میگردد. | ||
کلیدواژهها | ||
آنتیبیوتیک؛ برگشت پذیری؛ پسماند؛ جذب؛ واجذب | ||
مراجع | ||
Abrol, I. P., Yadav, J. S. P., & Massoud, F. I. (1988). Salt-affected soils and their management. FAO Soils Bulletins 39. Food and Agricultre Organization of the United Nations, Rome. Azanu, D., Mortey, C., Darko, G., Weisser, J. J., Styrishave, B., & Abaidoo, R. C. (2016). Uptake of antibiotics from irrigation water by plants. Chemosphere, 157, 107–114. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.05.035. Barriuso, E., Laird, A., Koskinen, W. C., & Dowdy, R. H. (1994). Attrazine desorption from smectites. Soil Science Society of America Journal, 58(6), 1632–1638. https://doi.org/10.2136/sssaj1994.03615995005800060008x. Cela-Dablanca, R., Barreiro, A., Rodríguez-López, L., Santás-Miguel, V., Arias-Estévez, M., Fernández-Sanjurjo, M. J., Álvarez-Rodríguez, E., & Núñez-Delgado, A. (2022). Amoxicillin Retention/Release in Agricultural Soils Amended with Different Bio-Adsorbent Materials. Materials, 15, 3200. https://doi.org/10.3390/ma15093200. Celis, R., & Koskinen, W. C. (1999). An isotopic exchange method for the characterization of the irreversibility of pesticide sorption–desorption in soil. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 47(2), 782–790. https://doi.org/10.1021/jf980763u. Chauhan, M., Saini, V. K., & Suthar, S. (2020). Ti-pillared montmorillonite clay for adsorptive removal of amoxicillin, imipramine, diclofenacsodium, and paracetamol from water. Journal of Hazardous Materials, 399, 122832–122845. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122832. Conde-Cid, M., Núñez-Delgado, A., Fernández-Sanjurjo, M. J., Álvarez-Rodríguez, E., Fernández-Calviño, D., & Arias-Estévez, M. (2020). Tetracycline and Sulfonamide Antibiotics in Soils: Presence, Fate and Environmental Risks. Processes, 8(11), 1479–1519. https://doi.org/10.3390/pr8111479. Cycon, M., Mrozik, A., & Piotrowska-Seget, Z. (2019). Antibiotics in the Soil Environment-Degradation and Their Impact on Microbial Activity and Diversity. Frontiers of Microbiologt, 338(10), 1-45. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.00338. Dong, J., Xie, H., Feng, R., Lai, X., Duan, H., Xu, L., & Xia, X. (2021). Transport and fate of antibiotics in a typical aqua-agricultural catchment explained by rainfall events: Implications for catchment management. Journal of Environmental Management, 293, 112953–112963. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.112953. Duan, H., Li, X., Mei, A., Li, P., Liu, Y., Li, X., Li, W., Wang, C., & Xie, S. (2021). The diagnostic value of metagenomic next-generation sequencing in infectious diseases. BMC Infectious Diseases, 21(1), 62–69. https://doi.org/10.1186/s12879-020-05746-5. Gee, G. W., & Bauder, J. W. (1986). Particle-Size Analysis. In: Klute, A., Ed., Methods of Soil Analysis, Part 1. Physical and Mineralogical Methods, Agronomy Monograph No. 9, 2nd Edition, American Society of Agronomy/Soil Science Society of America, Madison, WI, 383-411. Githinji, L. J. M., Musey, M. K., & Ankumah, R. O. (2011). Evaluation of the fate of ciprofloxacin and amoxicillin in domestic wastewater. Water, Air & Soil Pollution, 219(1), 191–201. https://doi.org/10.1007/s11270-010-0697-1. Hari, A. C., Paruchuri, R. A., Sabatini, D. A., & Kibbey, T. C. (2005). Effects of pH and cationic and nonionic surfactants on the adsorption of pharmaceuticals to a natural aquifer material. Environmental Science & Technology, 39(8), 2592-8. https://doi.org/10.1021/es048992m. Hu, S., Zhang, Y., Shen, G., Zhang, H., Yuan, Z., & Zhang, W. (2019). Adsorption/desorption behavior and mechanisms of sulfadiazine and sulfamethoxazole in agricultural soil systems. Soil and Tillage Research, 186, 233-241. https://doi.org/10.1016/j.still.2018.10.026. Igwegbe, C. A., Oba, S. N., Aniagor, C. O., Adeniyi, A. G., & Ighalo, J. O. (2019). Adsorption of Ciprofloxacin from Water: A Comprehensive Review. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, https://doi.org/10.1016/j.jiec.2020.09.023. James, S. (1997). Octanol-Water Partition Coefficients: Fundamentals and Physical Chemistry. (Secondary). Wiley Series in Solution Chemistry. Vol. 2. Chichester: John Wiley & Sons Ltd. p. 178. Khan, N. A., Khan, S. U., Ahmed, S., Farooqi, I. H., Yousefi, M., Mohammadi, A. A., & Changani, F. (2020). Recent trends in disposal and treatment technologies of emerging-pollutants—A critical review. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 122, 115744–115759. https://doi.org/10.1016/j.trac.2019.115744. Krzeminski, P., Tomei, M. C., Karaolia, P., Langenhoff, A., Almeida, C. M. R., Felis, E., Gritten, F., Andersen, H. R., Fernandes, T., Manaia, C. M., et al. (2019). Performance of secondary wastewater treatment methods for the removal of contaminants of emerging concern implicated in crop uptake and antibiotic resistance spread: A review. Science of the Total Environment, 648, 1052–1081. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.08.130. Martínez-Carballo, E., González-Barreiro, C., Scharf, S., & Gans, O. (2007). Environmental monitoring study of selected veterinary antibiotics in animal manure and soils in Austria. Environmental Pollution, 148(2), 570–579. doi: 10.1016/j.envpol.2006.11.035. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2006.11.035. Migliore, L., Cozzolino, S., & Fiori, M. (2003). Phytotoxicity to and uptake of enrofloxacin in crop plants. Chemosphere, 52(7):1233-44. https://doi.org/10.1016/S0045-6535(03)00272-8. Mutavdžić Pavlović, D., Ćurković, L., Grčić, I., & Smoljo, I. (2017). Isotherm, kinetic, and thermodynamic study of ciprofloxacin sorption on sediments. Environmental Science and Pollution Research, 24(11), 10091–10106. https://doi.org/10.1007/s11356-017-8461-3. Nelson, D. W. & Sommer, L. E. (1982). Total Carbon, Organic Carbon and Organic Matter. Methods of Soil Analysis, Part 2. Chemical and Microbiological Properties, 2nd Edition. ASA-SSSA, Madison, 595-579. Rath, S., Fostier, A.H., Pereira, L.A., Dioniso, A.C., Ferreira, F.D.O., Doretto, K.M., Peruchi, L.M., Viera, A., Neto, O.F.D.O., Bosco, S.M.D., et al. (2018). Sorption behaviors of antimicrobial and antiparasitic veterinary drugs on subtropical soils. Chemosphere, 214, 111–122. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.09.083. Rayment, G. E. & Higginson, F. R. (1992). Australian Laboratory Handbook of Soil and Water Chemical Method. Reed International Books Australia P/L, Trading as Inkata Press, Port Melbourne, 330 p. Rodríguez-López L., Santás-Miguel, V., Cela-Dablanca, R., Núñez-Delgado, A., Álvarez-Rodríguez, E., Pérez-Rodríguez, P., & Arias-Estévez, M. (2022). Ciprofloxacin and Trimethoprim Adsorption/Desorption in Agricultural Soils. International Journal Environ Res Public Health, 19(14), 8426. https://doi.org/10.3390/ijerph19148426. Salam, L. B., & Obayori, O. S. (2019). Structural and functional metagenomics analyses of a tropical agricultural soil. Spanish Journal of Soil Science, 9, 1–23. https://doi.org/10.3232/SJSS.2019.V9.N1.01. Sander, M., Lu, Y., & Pignatello, J. J. (2005). A thermodynamically based method to quantify true sorption hysteresis. Journal of Environmental Quality, 34(3), 1063-72. https://doi.org/10.2134/jeq2004.0301. Santás-Miguel, V., Díaz-Raviña, M., Martín, A., García-Campos, E., Barreiro, A., Núñez-Delgado, A., Fernández-Sanjurjo, M. J., Álvarez-Rodríguez, E., Arias-Estévez, M., & Fernández-Calviño, D. (2020). Medium-term influence of tetracyclines on total and specific microbial biomass in cultivated soils of Galicia (NW Spain). Spanish Journal of Soil Science, 10, 2017–2232. https://doi.org/10.3232/SJSS.2020.V10.N3.05. Seybold, C. A., & Mersie. W. (1996). Adsorption and Desorption of Atrazine, Deethylatrazine, Deisopropylatrazine, Hydroxyatrazine, and Metolachlor in Two Soils from Virginia. Journal of Environmental Quality, 25(6), 1179-1185. https://doi.org/10.2134/jeq1996.00472425002500060002x. Sharifmand, M., Sepehr, E., Rasouli-Sadaghiani, M. H., & Asri-Rezaei, S. (2023). Antibiotic residues in the soil; a threat to human health. Applied Soil Research, 11(1), 58-72. (In Persian) Sukul, P., Lamshöft, M., Zühlke, S., & Spiteller, M. (2008). Sorption and desorption of sulfadiazine in soil and soil-manure systems. Chemosphere, 73(8), 1344-50. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2008.06.066. Sukul, P., & Spiteller, M. (2000). Metalaxyl: persistence, degradation, metabolism, and analytical methods. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 164, 1-26. Trivedi, P., & Vasudevan, D. (2007). Spectroscopic investigation of ciprofloxacin speciation at the goethite-water interface. Environmental Science & Technology, 41(9), 3153-8. https://doi.org/10.1021/es061921y. Vasanth, K., Porkodi, K., & Rocha. F. (2008). Langmuir–Hinshelwood kinetics – A theoretical study. Catalysis Communications, 9(1), 82-84. https://doi.org/10.1016/j.catcom.2007.05.019. Vasudevan, D., Bruland, G. L., Torrance, B. S., Upchurch, V. G., & MacKay, A. A. (2009). pH dependent ciprofloxacin sorption to soils: interaction mechanisms and soil factors influencing sorption. Geoderma, 151(3), 68–76. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2009.03.007. Xie, T., Wang, M., Su, C., & Chen, W. (2018). Evaluation of the natural attenuation capacity of urban residential soils with ecosystem-service performance index (EPX) and entropy-weight methods. Environmental Pollution, 238, 222–229. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.03.013. Xu, X., Ma, W., An, B., Zhou, K., Mi, K., et al. (2021). Adsorption/desorption and degradation of doxycycline in three agricultural soils. Ecotoxicology and Environmental Safety, 224, 112675. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.112675. Zha, S. X., Zhou, Y., Jin, X., & Chen, Z. (2013). The removal of amoxicillin from wastewater using organobentonite. Journal of Environmental Management, 129, 569–576. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2013.08.032. Zhao, L., Dong, Y. H., & Wang H. (2010). Residues of veterinary antibiotics in manures from feedlot livestock in eight provinces of China. Science of the Total Environment, 408(5), 1069–1075. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2009.11.014. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 165 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 188 |