1.1研究目的

土壤是人类赖以生存的物质基础,是人类不可缺少的自然资源。主要研究自然因素或人为条件下引起的土壤环境质量变化,以及这种变化对土壤—植物—动物—环境—人类这一系统现存的、或潜在的冲击与对策。设施土壤是在长期覆盖栽培和高度集约化管理等条件下，一种受人为作用强烈的土壤． 因其长期处
于“高温、高湿、高蒸发、无降水淋洗”等环境中，加之高度连作、连续大量施肥、盲目灌溉等农艺措施，导致设施土壤往往出现酸化、盐渍化及养分失衡等问
题，这也是当前制约设施土壤可持续利用的关键因素．因此，研究设施条件对土壤的影响，结合实际存在的土壤酸化及盐渍化问题，探讨环境温度、土壤酸化和盐化3种典型因素对土壤中环境行为变化的影响规律，为改善区域环境提供理论依据。

1.2研究意义

四环素类抗生素已经成为我国畜禽饲养业中生产量和临床使用量最大的抗生素，在低剂量添加时，用来作为畜禽的生长促进剂，而高剂量使用时用来治疗疾病。其中以四环素、土霉素和金霉素在实际应用过程中应用最广泛、使用量最大，在畜禽养殖中发挥着重要的作用。

在各个国家抗生素用量也十分可观，据报道，美国2000年的16200吨抗生素的消耗中，30%用于人类，而70%用于动物；在丹麦，1997年抗生素总用量超过150吨，其中gt;100吨用于畜禽的促生长剂；在我国，数据显示我国药物处方中抗生素占70%，与西方国家30%比例相比，反映了我国抗生素滥用情况严重，而且抗生素用量呈现逐年递增趋势，在美国作为促生长作用的抗生素的使用量在近40年内增加80倍，同样在其他国家促生长用抗生素用量也在增加。在众多的抗生素中，四环素类抗生素是在世界范围内应用最为广泛的抗生素之一。而在我国，这方面的研究才刚刚开始，到目前为止，其研究还较为浅显，对抗生素在土壤环境中的研究十分有限，有待于进行系统深入的研究，使抗生素在土壤中的污染规律以及机理更加明确。抗生素能够通过多种途径进入土壤环境，其主要途径为以下2个方面。第一、一般认为，农用抗生素是土壤环境污染的主要来源，其中抗生素进入土壤的最主要途径是通过向耕作土壤施入畜禽粪便。第二、医用抗生素被认为是土壤中抗生素的另一个主要来源，在某些地区甚至成为土壤中抗生素污染的主要来源。目前，在水体、土壤等许多环境中均已检测到残留抗生素，但有关抗生素在土壤中含量的报道相对有限。由于含有大量抗生素的废弃物进入土壤后将导致农业土壤污染，因此土壤中抗生素的残留值得关注，可通过对设施条件的改变，研究其对土壤吸附土霉素的影响，从而更好了解抗生素对环境污染的根本体制，更好地减少环境污染。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

设施土壤是在长期覆盖栽培和高度集约化管理等条件下，一种受人为作用强烈的土壤。土霉素是20世纪40年代发现的四环素类抗生素，是一种广谱抗菌药物。自被发现以来，土霉素不仅常作为药物用于人类和动物的疾病预防和治疗，同时也作为饲料添加剂应用于养殖业中促进畜禽的生长。所以，土霉素及其代谢产物进入土壤环境后会随时间累积，对土壤微生物造成潜在的不利影响。目前对四环素类抗生素在土壤中环境行为的研究主要集中在独立的土壤组分对其的吸附解吸上以及影响因素的分析上。研究表明四环素类抗生素在粘粒矿物上产生强烈的吸附，粘粒能够对土霉素产生强烈的吸附作用，几乎不能观察到其移动。在对影响因素分析上主要集中在PH值、温度和盐渍化对此类抗生素吸附的影响上。其中研究了土霉素在不同粘粒矿物（蒙脱石和盐饱和蒙脱石）上的吸附，发现随着pH值（1.5～11.0）的增加，粘粒矿物对土霉素的吸附降低。这种趋势与抗生素的离子交换有关，在低pH值条件下，土霉素带有净正电荷，容易在粘粒矿物上吸附。所以，为了有效缓解土霉素对环境造成的污染，我们将设计实验方案，探究设施条件对土壤吸收土霉素的能力的影响，即改变实验中的温度、PH及土壤盐渍化程度，分析实验结果，从而得出土壤吸收土霉素的最佳条件。

2.2实验方案

由于土壤中阴阳离子、营养盐等环境问题都可能影响四环类抗生素的环境腥味和生态毒性，但这些因素很少在研究中被考虑在内。在热带地区，农药施用量较其他地区更大，所以选用热带地区土壤为供试土样。将供试土壤用蒸馏水调节其含水量至饱和持水量的 45%后，置于25℃恒温恒湿条件下预培养7d．称取若干份500g预培养的新鲜土样，设置环境温度、土壤酸化及盐化3种因素，每种因素又分别设置3个水平：①环境温度,分别为 4℃(对照)、10℃和 25 ; ℃ ②土壤酸化通过人为调节土壤 pH 值来实现;③土壤盐化以可溶性盐分含量来反映。各处理均设 3次重复.环境温度利用恒温培养箱调节,其梯度设置是基于文献和设施栽培的实际生产特点来考虑，土壤酸化和盐化的调节均不能带入新的离子种类为原则，还需要保持充足的氧气供应。在控制pH及盐渍化变化时，温度一直都调整为25℃。土霉素的含量都统一控制，最后培养7d、14d后，分别检测土霉素的含量。其中，实验内容研究包括对环境样品中土霉素分析方法的选择，优化土壤中土霉素液相色谱分离条件、土霉素在土壤中吸附及解吸行为和典型四环素类抗生素的生态毒理效应的研究。