安徽省饮用水和动物源性食品中四环素类抗生素污染调查及健康风险评价

发布时间：2020-09-01 08:24

　　目的全面调查安徽省饮用水和动物源性食品中11种四环素类抗生素(TCs,其中包括差向四环素、差向土霉素、四环素、土霉素、地美环素、金霉素、米诺环素、强力霉素、氯四环素、差向金霉素、甲烯土霉素)的污染特征;评价饮用水、鸡蛋和鸡肉中TCs健康风险;为安徽省饮用水和食品污染防治与风险管理提供参考依据。方法(1)利用多重反应监测(MRM)方式,同位素内标法,优化建立了水、鸡蛋和鸡肉中TCs的固相萃取(SPE)-同位素内标-高效液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)定性定量检测方法;(2)依据安徽省饮用水卫生监测计划、淮河流域肿瘤项目选择安徽省15个地市、淮河流域7个县区农村地区、淮河流域肿瘤监测点之一的颍东区为采样区域;(3)于丰水期、平水期、枯水期采集地表水、水源水、出厂水、末梢水;(4)参考《2018年国家食品安全风险监测计划》项目布点采集安徽省15个地市鸡蛋、鸡肉样品(5)利用EXCEL2010,SPSS20.0进行数据处理,分析描述11种TCs在安徽省14个地市出厂水,不同水期合肥市水源水、出厂水、末梢水,不同水期淮河流域农村地区地表水和饮用水中污染特征以及安徽省15个地市鸡蛋、鸡肉样品中的残留分布特征。(6)利用美国环境保护署(US EPA)推荐的健康风险模型,对饮用水中TCs经饮水途径非致癌与致癌风险进行定量评估。(7)利用食品安全指数法(FSI)对鸡肉、鸡蛋中TCs健康风险进行评价。结果(1)建立了水、鸡蛋和鸡肉中11种TCs的SPE-HPLC-MS/MS定性、定量方法。该方法在0.5μg/L~50.0μg/L线性关系良好(R~20.999);水样和动物源性食品方法检出限分别为0.05ng/L~0.10ng/L,0.3μg/kg~0.10μg/kg;定量限分别为0.20ng/L~0.25ng/L,1.0μg/kg~3.0μg/kg;回收率分别为86.7%~114.5%,75.3%~111.1%;相对标准偏差(RSD)为1.45%~10.60%,5.21%~11.81%。(2)检测结果表明:14个地市饮用水中除差向土霉素、氯四环素外,其余9种TCs在水中均被检出;水源水与出厂水中不同种类TCs污染浓度分别为ND~1.46ng/L,ND~0.82ng/L;主要污染物为强力霉素、金霉素,检出率大于73.3%,浓度占TCs总浓度的45.9%~100%;水中TCs污染浓度、种类及检出率分布呈现水源水出厂水,淮河以北地区高于长江以南及江淮之间地区的特征。(3)合肥市饮用水中除差向四环素、地美环素、差向金霉素未检出外,其余8种TCs均被检出;水源水、出厂水、末梢水中不同种类TCs浓度范围分别为ND~3.16ng/L,ND~1.66ng/L,ND~1.16ng/L;主要污染物为差向土霉素、土霉素、强力霉素;TCs检出种类数、总浓度分布呈现水源水出厂水末梢水的特征;枯水期3种类型水中TCs总浓度是平水期1.83~6.20倍。(4)安徽省淮河流域6个县区农村地区出厂水中不同种类TCs检出浓度范围为0.08ng/L~13.11ng/L;主要污染物为差向土霉素、强力霉素。(5)颍东地区丰水期、枯水期地表水中11种TCs均被检出,检出率14.3%~100%;丰水期出厂水,末梢水均仅检出强力霉素、氯四环素,但检出率较高为50%~100%;枯水期出厂水仅检出强力霉素,末梢水检出差向土霉素、土霉素、强力霉素,检出率9.1%~100%;地表水、出厂水、末梢水中不同种类TCs浓度分别为ND~289.67ng/L,ND~1.05ng/L,ND~0.62ng/L;出厂水、末梢水中TCs浓度明显低于地表水;丰水期地表水颍河、济河、茨淮新河中主要检出TCs氯四环素、米诺环素;TCs总浓度呈现颍河:中游下游上游,济河:下游中游上游的分布特征;枯水期地表水颍河、茨淮新河主要污染物为米诺环素,济河为土霉素;TCs总浓度呈现颍河:下游上游中游,济河:上游中游下游;地表水中TCs总浓度、检出率呈现明显的枯水期高于丰水期的趋势。(6)怀远地区饮用水中11种TCs均被检出;水源水中主要污染物为差向土霉素、甲烯土霉素,出厂水、末梢水中为差向土霉素;水源水、出厂水、末梢水中不同种类TCs浓度分别为ND~22.6ng/L,ND~16.99ng/L,ND~2.69ng/L。(7)利用US EPA推荐环境健康风险评价模型,评估饮用水中TCs经饮水途径健康风险:安徽省14个地市饮用水中TCs引起的非致癌与致癌总风险水平分别为1.30×10~(-7)~2.97×10~(-6),1.18×10~(-8)~7.58×10~(-7);引起健康风险的主要为强力霉素、金霉素;水源水出厂水;FY,HB,HS地区风险相对最高,淮河以北地区长江以南地区江淮之间。(8)合肥市:饮用水中TCs引起的非致癌与致癌总风险水平分别为3.42×10~(-7)~3.26×10~(-6),1.28×10~(-7)~1.41×10~(-6);引起健康风险的主要为甲烯土霉素、氯四环素、强力霉素;水源水末梢水出厂水;枯水期平水期。(9)淮河流域6个县区农村:饮用水中TCs的非致癌与致癌总风险水平分别为2.22×10~(-6)~1.28×10~(-5),1.13×10~(-6)~5.44×10~(-6);引起健康风险的主要为强力霉素、甲烯土霉素,风险值最高可达其他TCs的100倍以上;YQ,LB地区TCs引起的总健康风险水平相对最高。(10)颍东农村地区枯水期、丰水期饮用水中仅强力霉素、氯四环素、土霉素引起健康风险;饮用水中TCs的非致癌与致癌总风险水平分别为9.03×10~(-8)~4.84×10~(-7),2.36×10~(-8)~8.24×10~(-7)。(11)怀远县农村:饮用水中TCs引起的非致癌与致癌总风险水平分别为1.06×10~(-5)~1.67×10~(-5),4.52×10~(-6)~7.79×10~(-6);甲烯土霉素所引起的健康风险最高;出厂水水源水末梢水。(12)饮用水中TCs经饮水途径健康风险:城市普遍低于淮河流域农村;成人高于儿童。(13)检测结果表明:鸡蛋样品中共检出6种TCs,鸡肉样品中11种TCs全部检出,主要残留物均为强力霉素、差向土霉素、四环素;安徽省鸡蛋、鸡肉中TCs检出最高浓度分别为183.41μg/kg,141.37μg/kg;鸡蛋与鸡肉个别样品中的强力霉素超出最大残留限量(MRL)1.5~2.0倍;鸡肉样品阳性率(96%)高于鸡蛋阳性率(56.5%);鸡蛋中TCs总残留量淮河以北地区FY,BB远高于其他地区,鸡肉中TCs总残留量长江以南地区普遍偏高。(14)利用食品安全指数(FSI)评价安徽省动物源性食品中TCs健康风险:鸡蛋中四环素、土霉素、强力霉素、金霉素食品安全指数范围在0~22.20×10~(-3),鸡肉中为0~11.46×10~(-3);安徽省各地市成人经膳食途径4种TCs日均暴露量与FSI均呈现强力霉素相对最高,鸡肉鸡蛋,FY,BB鸡蛋与CZH,XC鸡肉最高的特征。结论(1)本研究建立了SPE-HPLC-MS/MS检测法,该方法效率高、灵敏度高、准确度高,适用于大批量环境样品水/动物源性食品中11种TCs痕量污染的检测。(2)安徽省15个地市饮用水中主要TCs污染为强力霉素、金霉素、土霉素,污染处于ng/L水平;TCs总浓度、污染物种类、检出率分布特征:水源水出厂水末梢水,枯水期平水期,淮河以北长江以南江淮之间。(3)安徽省淮河流域农村地表水中TCs检出种类数,检出率、污染浓度显著高于地下水;地表水中TCs总浓度呈现明显的枯水期高于丰水期的趋势。(4)饮用水中TCs经饮水途径引起的非致癌与致癌健康风险:安徽省15个地市呈现以强力霉素、金霉素为主,淮河流域农村以强力霉素、甲烯土霉素为主;成人高于儿童;枯水期平水期丰水期;除合肥外,淮河以北长江以南江淮之间;城市普遍低于淮河流域农村;非致癌与致癌风险均远小于最大可接受值,健康风险处于可接受水平。(5)安徽省鸡蛋、鸡肉中TCs残留种类多,范围广,主要残留为强力霉素;TCs残留处于μg/kg水平;除个别样品中强力霉素超标外,均在国家规定MRL内;鸡肉中TCs总残留量及阳性率普遍高于鸡蛋;鸡蛋中TCs总残留量淮河以北的FY,BB远高于其他地区;鸡肉中TCs长江以南地区普遍偏高。(6)安徽省各地市4种TCs成人日均暴露量与FSI均呈现强力霉素最高,鸡肉鸡蛋,FY,BB鸡蛋与CZH,XC鸡肉最高的特征。FSI均远小于1,风险处于可接受范围,应关注TCs与其他抗生素综合交叉作用以及长期作用以及带来的健康风险。
【学位单位】：安徽医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R155.5
【部分图文】：

结构图,结构图,畜禽饲养业,预防疾病

12图 1 11 种 TCs 结构图Fig 1 The molecular structures of 11 TCs由于 TCs 具有预防疾病和促进动物生长等作用，在养殖业中作为饲料添加泛使用[2]，是我国畜禽饲养业中生产量和使用量最大的抗生素。2010 年我国

技术路线图

本研究技术路线图

标准色谱,种内

个浓度梯度加标回收，对待测物回收率及精密度进行验证，保证结果可靠性；检测过程中每 10 针为一个批次进一针标准溶液及实验室空白，样品均重复测定 2 次；高浓度进样后测定一个实验室空白，防止残留效应；用校正液及时进行质谱仪的质量校正，确保监测离子的质量数不发生改变。2 结果与讨论2.1 色谱条件优化在流动相中加入适量甲酸，可有效提高离子化效率，改善色谱峰型。利用高效液相色谱分离待测物，分别采用 0.1%（v/v）甲酸水溶液和甲醇、乙腈作为流动相进行优化。研究发现使用 0.1%(v/v)甲酸水溶液和乙腈作为流动相，待测物分离效果较好，色谱峰保留时间稳定，在 6.47 分钟即可全部出峰，峰型较好。TCs 及内标标准色谱图见图 3。

【相似文献】