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兽用抗生素研究的文献计量学分析

农业环境科学学报 2017年第11期36卷 2297-2306页

作者：李红娜阿旺次仁李斌绪叶婧朱昌雄中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业清洁流域创新团队北京100081

为深入了解兽用抗生素研究的整体状况和前沿动态,以Science Citation Index Expanded(SCI-E)的在线数据库为基础,对1995—2016年间全球范围内有关兽用抗生素的文献报道(21 394篇)开展了计量学分析,对研究内容和发展趋势进行了系统的评... 详细信息

为深入了解兽用抗生素研究的整体状况和前沿动态,以Science Citation Index Expanded(SCI-E)的在线数据库为基础,对1995—2016年间全球范围内有关兽用抗生素的文献报道(21 394篇)开展了计量学分析,对研究内容和发展趋势进行了系统的评价。结果表明,近20年来有关兽用抗生素的研究报道增加极快,自1995年的387篇上升到2016年的1601篇,研究内容涉及兽用抗生素的污染残留、环境行为、安全评价、替代研究及毒性效应等方面。特别地,由抗生素引起的细菌耐药性问题日益严重,抗性基因也因此成为近年来的研究热点。综合分析作者关键词(Author keywords)、附加关键词(Keywords Plus)、题目(Title)及摘要(Abstract),四环素类、喹诺酮类和磺胺类是当前热点研究的抗生素类别,也依然是未来持续关注的对象。此外,耐药菌所导致的流行病传播、抗生素在环境中的残留及其检测方法、抗性基因等是畜禽养殖业中抗生素研究的热门主题,兽用抗生素相关的热门研究基质包括食物、饲料、粪便、肉类、奶、土壤等。综合文献计量分析的结果,兽用抗生素仍然是农业环境领域研究的热点,环境介质中四环素类、喹诺酮类等抗生素及其相应的耐药菌污染问题将仍然是研究的主要方向。

关键词：畜禽养殖文献计量兽用抗生素耐药菌研究趋势

养殖废弃物堆肥中抗生素和抗性基因的降解研究

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农业环境科学学报 2020年第5期39卷 933-943页

作者：宋婷婷朱昌雄薛萐李斌绪张治国李红娜中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 西北农林科技大学林学院陕西杨凌712100

抗生素的滥用及排放会造成细菌产生耐药性以及抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes, ARGs)的传播和扩散。畜禽粪便是导致环境中抗生素污染的主要来源之一。本文综述了四环素类、大环内酯类、喹诺酮类、β-内酰胺类、磺胺类和氨... 详细信息

抗生素的滥用及排放会造成细菌产生耐药性以及抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes, ARGs)的传播和扩散。畜禽粪便是导致环境中抗生素污染的主要来源之一。本文综述了四环素类、大环内酯类、喹诺酮类、β-内酰胺类、磺胺类和氨基糖苷类等在水土环境中广泛存在的抗生素及其环境残留水平和对动植物、微生物的影响,分析了当前利用堆肥技术降解畜禽粪便中抗生素和ARGs效果及机制的研究情况。总结得出,猪粪中抗生素残留量最高,其中四环素类残留量为1390~354 000 mg·kg^-1,磺胺类170.6~89 000 mg·kg^-1,氟喹诺酮类411.3~1 516.2 mg·kg^-1,硝基呋喃类85.1~158.1 mg·kg^-1,大环内酯类1.4~4.8 mg·kg^-1。堆肥对大部分抗生素具有好的降解效果,其中四环素类抗生素降解率为62.7%~99%,磺胺类为0~99.99%,对大环内酯类几乎可以完全降解,但是,堆肥无法降解喹诺酮类抗生素。养殖废弃物堆肥过程中,ARGs的降解情况同样因抗生素种类和堆肥方式而不同。已有的研究表明,除大环内酯类ARGs外,堆肥对其他ARGs均具有有效的降解效果,降解率为50.03%~100%。堆肥初期的优势菌门是厚壁菌门、放线菌门、变形菌门和拟杆菌门;堆肥结束后放线菌门成为最优势菌门。初始抗生素的浓度不影响堆肥结束时微生物的群落组成。温度和pH是影响抗生素降解的最主要因素,而ARGs的降解效果主要受温度影响。

关键词：畜禽粪便堆肥抗生素抗生素抗性基因微生物

污水深度处理工艺对抗生素抗性菌和抗性基因去除研究进展

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农业环境科学学报 2018年第10期37卷 2091-2100页

作者：张治国李斌绪李娜许坤朱昌雄李红娜吕锡武东南大学能源与环境学院南京210096 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业清洁流域创新团队北京100081

由抗生素的不合理使用产生的抗生素抗性菌(Antibiotic-resistant bacteria,ARB)和抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)已广泛存在于各种环境介质中,对人类健康和生态安全造成了潜在危害。即使抗生素消减后ARB也能在环境中长期存... 详细信息

由抗生素的不合理使用产生的抗生素抗性菌(Antibiotic-resistant bacteria,ARB)和抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)已广泛存在于各种环境介质中,对人类健康和生态安全造成了潜在危害。即使抗生素消减后ARB也能在环境中长期存在,ARGs可通过水平基因转移(Horizontal gene transfer,HGT)进一步扩散。污水处理厂是ARB和ARGs的储存库,也是实现其削减的重要环节。因此,探索可高效去除ARB和ARGs的污水深度处理工艺是十分必要的。本文综述了多种深度处理工艺对ARB和ARGs的去除研究进展,分析了氯消毒、紫外和臭氧氧化等传统消毒处理工艺和光/H2O2、光芬顿、光催化等高级氧化技术,以及人工湿地、混凝、膜处理等工艺对ARB和ARGs的去除效果与机理。在此基础上,对今后ARB和ARGs去除相关的研究重点和方向提出建议,以期为我国污水深度处理工艺的选择提供借鉴。

关键词：抗生素抗性菌抗性基因深度处理工艺去除效果去除机理

掺硼金刚石膜电极电化学氧化双酚A的影响因素及机理研究

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安全与环境学报 2019年第1期19卷 254-261页

作者：李红娜张治国李斌绪叶婧张志果中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 中国城市规划设计研究院北京100044

采用响应曲面法系统研究了掺硼金刚石(Boron-doped Diamond,BDD)膜电极电化学氧化双酚A (BisphenolA,BPA)的影响因素及含氯副产物的生成。结果表明,电流密度是影响降解速率常数(k)和氯离子消耗量(Δc(Cl-))的最主要因素。以BPA有效降解... 详细信息

采用响应曲面法系统研究了掺硼金刚石(Boron-doped Diamond,BDD)膜电极电化学氧化双酚A (BisphenolA,BPA)的影响因素及含氯副产物的生成。结果表明,电流密度是影响降解速率常数(k)和氯离子消耗量(Δc(Cl-))的最主要因素。以BPA有效降解的同时生成较少量的含氯副产物为标准,通过响应曲面法计算得到的最优反应条件为:对0. 06 mmol/L BPA、40 mmol/L NaCl(pH=8)的溶液,当电流密度为15 mA/cm2时,k为0. 318 min-1,Δc(Cl-)仅为3. 55 mmol/L。BDD电极电解不仅生成了高浓度的高氯酸盐,还生成了1,1,2,2-四氯乙烷、2,3,4,6-四氯苯酚和五氯苯酚等仅在BDD体系中被检测到的含氯有机副产物。综上,经BDD电极电化学氧化处理后尽管整个BPA溶液的毒性明显降低,但还需特别关注反应过程中生成的含氯副产物。

关键词：环境工程学掺硼金刚石膜电极双酚A 含氯副产物

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粪污肥料化产物对土壤磷淋失的影响

中国农业气象 2018年第9期39卷 585-593页

作者：马金奉朱昌雄李红娜耿兵张丽李斌绪李艳苓中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 河北经贸大学石家庄050061

以华北平原广泛分布的潮土为研究对象,采用室内模拟和室外淋溶试验,通过比较生物有机肥(BOF)、普通有机肥(OF)、沼液(BS)、猪场废水(WLF)、化学肥料(CF)和不施肥(NOP)6个施肥处理对土壤磷淋失量、土壤速效磷含量及小白菜产量的影响,以... 详细信息

以华北平原广泛分布的潮土为研究对象,采用室内模拟和室外淋溶试验,通过比较生物有机肥(BOF)、普通有机肥(OF)、沼液(BS)、猪场废水(WLF)、化学肥料(CF)和不施肥(NOP)6个施肥处理对土壤磷淋失量、土壤速效磷含量及小白菜产量的影响,以明确不同肥料施用后土壤磷的转化及淋失能力的差异。结果表明:(1)由于下层土壤对从上层淋溶下的磷的吸附作用,模拟淋溶及室外淋溶实验中各处理组之间磷淋失量差异性不一致,淋失量平均值最大的分别为CF及WLF组。(2)不同肥料处理组在不同土壤深度中速效磷(Olsen-P)含量存在差异,与NOP组相比,CF处理组在0-20cm、BOF处理组在0-60cm深度土壤的Olsen-P含量显著增加,其余处理组与NOP组在4个深度土壤中均无显著差异。(3)在室外淋溶实验中,CF组小白菜产量比施有机肥组高17.8%～82.0%,比NOP组高923.5%,施有机肥组的产量比NOP组高462.4%～768.7%;各组之间植株磷吸收量均存在显著差异,CF组磷吸收量比施有机肥组高22.0%～124.7%,比NOP组高1504.3%,施有机肥组磷吸收量比NOP组高614.0%～1214.9%。综合实验结果可知,从控制磷淋失量、促进植物生长及磷吸收的角度看,BOF和OF是最适合粪污处置的应用方式。

关键词：猪粪资源化淋溶速效磷生物有机肥

电动力修复四环素类抗生素污染土壤的效果研究

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环境科学与技术 2020年第5期43卷 187-194页

作者：李斌绪朱昌雄宋婷婷张治国李娜李红娜中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

电动力修复技术能有效地去除土壤中四环素类抗生素(tetracyclines, TCs)、抗生素耐药菌(antibiotic resistant bacteria,ARB)、抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)等污染物。为了探究不同时间处理对土壤中污染物的去除... 详细信息

电动力修复技术能有效地去除土壤中四环素类抗生素(tetracyclines, TCs)、抗生素耐药菌(antibiotic resistant bacteria,ARB)、抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)等污染物。为了探究不同时间处理对土壤中污染物的去除效果,分别考察了电动力修复3、7、10 d土壤中TCs、ARB、ARGs的去除效果以及电能消耗情况。结果表明:随着反应的进行,土壤中TCs降解率由13.5%~19.8%(3 d)上升为29.8%~48.2%(10 d)。反应7 d时电场对TCs降解的贡献率为44.3%~59.8%,高于反应10 d处理(36.4%~56.3%)。反应7 d时土壤中ARB、ARGs去除率为17.6%~35.1%、38.1%~60.5%,高于反应3 d(13.4%~25.9%、26.3%~57.3%)、10 d(13.8%~29.7%、35.0%~52.2%)处理,同时能耗较少(47.37 kWh/m3)。反应3 d时土壤中TCs降解率较低,而反应7 d以后土壤电导率下降,导致电化学效率降低,同时能耗增大。综合TCs、ARB、ARGs去除效果以及电能消耗,电动力修复7 d时效果最佳。综上,电动力修复技术是治理土壤抗生素和耐药菌污染的有效手段。

关键词：电动力修复修复时间土壤四环素类抗生素

不同填料原料对微生物异位发酵床处理生猪养殖废弃物效果的影响

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农业资源与环境学报 2018年第4期35卷 367-373页

作者：李艳苓杨晓燕董立婷李斌绪李峰耿兵中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业清洁领域团队北京100081

以微生物异位发酵床填料为研究对象,研究了不同原料填料对生猪养殖废弃物的处理效果,分析了在相同条件下玉米秸秆填料与稻壳和椰壳粉混合物填料在温度、p H、含水量、微生物数量和营养成分变化上的差异。结果表明,稻壳和椰壳粉混合物更... 详细信息

以微生物异位发酵床填料为研究对象,研究了不同原料填料对生猪养殖废弃物的处理效果,分析了在相同条件下玉米秸秆填料与稻壳和椰壳粉混合物填料在温度、p H、含水量、微生物数量和营养成分变化上的差异。结果表明,稻壳和椰壳粉混合物更容易控制温度的变化,发酵床温度保持在25~54°C,并且其p H变化范围较小,为7.6~8.9,更接近好氧发酵的最适p H值范围。稻壳和椰壳粉混合物填料处理含水量稍低于玉米秸秆填料处理,维持在44%~64%之间。试验结束时,两个处理发酵床填料的p H、TN、TP、TK和有机质等指标均符合国家有机肥标准。

关键词：异位发酵床填料微生物玉米秸秆稻壳椰壳粉

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一种生物矿质复合材料对猪粪堆肥品质的影响

中国农业气象 2017年第6期38卷 388-396页

作者：唐哲仁李红娜黄亚丽阿旺次仁黄桂荣张丽彭怀丽李斌绪朱昌雄中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 河北省科学院生物研究所石家庄050081

QE制剂是一种含有微生物和矿物质的新型复合材料。为研究该材料对畜禽粪便高温堆肥进程及品质的影响,设置无添加剂(CK)、添加常规微生物菌剂(BJ)、添加QE制剂(QE)共3组处理,并以猪粪为原料,立式密闭发酵塔(容量50t)为反应装置,进行了为... 详细信息

QE制剂是一种含有微生物和矿物质的新型复合材料。为研究该材料对畜禽粪便高温堆肥进程及品质的影响,设置无添加剂(CK)、添加常规微生物菌剂(BJ)、添加QE制剂(QE)共3组处理,并以猪粪为原料,立式密闭发酵塔(容量50t)为反应装置,进行了为期7d的堆肥实验。结果表明:QE组堆温于第3天达到最大值72.7℃,比CK、BJ组分别提前2d、5d,且55℃以上持续天数为4d,高于其它两组处理。QE制剂可以有效提高堆肥的养分含量,堆肥7d后总氮、总磷、总钾含量分别达到2.62%、3.04%、2.29%,比BJ组高16.25%、2.36%、4.09%,比CK组高29.00%、14.72%、16.84%。同时,添加QE制剂的堆肥品质符合国家《有机肥料》(NY525-2012)标准,且优于其它两组处理。此外,QE、BJ组堆肥7d的种子发芽率指数分别为93.33%、90.00%,堆体已完全腐熟,而CK组为31.67%,未腐熟。研究表明,QE制剂在畜禽粪便高温堆肥过程中具有促进升温、加强保温、减少氮素损失、提高养分含量、改善堆肥品质的作用。

关键词：猪粪 QE制剂立式密闭发酵塔养分含量堆肥品质微生物-矿物质交互

基于Innography平台的堆肥技术专利分析

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中国农学通报 2019年第3期35卷 90-100页

作者：李红娜王靖轩张治国李斌绪朱昌雄中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业清洁流域团队北京100081

堆肥是解决畜禽养殖废弃物资源化问题的主要途径之一。为了全面掌握全球堆肥技术研发现状,以Innography专利分析平台为基础,分析了专利申请、布局、竞争态势、IPC分类等内容,探讨了核心专利的来源区域和技术主题等。结果表明:从全球范... 详细信息

堆肥是解决畜禽养殖废弃物资源化问题的主要途径之一。为了全面掌握全球堆肥技术研发现状,以Innography专利分析平台为基础,分析了专利申请、布局、竞争态势、IPC分类等内容,探讨了核心专利的来源区域和技术主题等。结果表明:从全球范围来看,自2010年开始堆肥相关的技术专利数量迅速上升。来自中国发明人的专利数量最多,核心专利中64.8%来自美国。美国的杜邦公司和日本的日立公司具有较强的综合实力与技术创新能力。核心专利的热点主题为有机物、废弃物、废水、二氧化碳等。对中国专利的分析结果表明,天津师范大学、浙江大学、中国农业大学、南京农业大学和中国环境科学研究院的专利数量最多。天津师范大学同时拥有较强的综合实力和技术创新能力,在知识产权保护方面领先同行。中国的技术热点主题为有机肥、原料、重金属、复合肥料和食用菌等。本研究可为全面了解堆肥技术研发的发展状况,制定科学的产业发展政策提供重要参考。

关键词：堆肥养殖废弃物专利 Innography 技术主题