Ensayo bascular

SUMISIONES ESPECIALES

Seleccionado Veterinario Pharmaceuticals en Tierra y Agua Agrícolas de Aplicación de Tierra de Animal Manure

Wenlu Canción y Yunjie Ding Michigan State University Cary T. Chiou Nacional Cheng Kung Universidad

Hui Li* Michigan State University

Veterinario pharmaceuticals es generalmente administrado a animales para control de enfermedad, y añadido a alimenta en subtherapeutic niveles para mejorar alimentación efficiency. A raíz de estos practices, una fracción segura del pharmaceuticals está excretado a animal manures. Aplicación de tierra de estos manures contamina tierras con el veterinarios pharmaceuticals, los cuales posteriormente pueden dirigir a contaminación de superficie y aguas subterráneas. Información en la ocurrencia y destino de pharmaceuticals en la tierra y el agua está necesitada para evaluar el potencial para exposición de en-poblaciones de riesgo y los impactos en ecosistemas agrícolas. En este estudio, investigamos la ocurrencia y destino de cuatro generalmente utilizado veterinario pharmaceuticals (amprolium, carbadox, monensin, y tylosin) en una granja en Míchigan. Amprolium Y monensin era frecuentemente detectado en agua de superficie cercana, con las concentraciones que varían de varios a centenares de nanograms por litro, mientras que tylosin o carbadox era raramente encontrado. Estos pharmaceuticals era más frecuentemente detectado en superficie runoff durante nongrowing estación (octubre a abril) que durante crecer estación (mayo a septiembre). Pharmaceuticals Resultando de postharvest manure la aplicación apareció para ser más persistente que aquellos de aplicación de primavera. Concentraciones altas de pharmaceuticals en las tierras eran generalmente observadas en los sitios donde las concentraciones respectivas en agua de superficie eran también alto. Para monensin, las proporciones de tierra-sorbed a las concentraciones acuosas obtuvieron de muestras de campo eran dentro del orden de la distribución coefficients obtuvo de estudios de laboratorio. Estos resultados sugieren que aquella tierra es un embalse para veterinario pharmaceuticals que puede ser diseminado a nearby agua de superficie vía desorción de tierra, superficie runoff, y erosión de tierra.

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J. Environ. Qual. 39:1211–1217 (2010) doi:10.2134/jeq2009.0090 Publicó on-line 5 mayo 2010.

El dato suplementario archiva disponible on-line para este artículo. Recibido 9 Mar. 2009.

*Autor correspondiente (lihui@msu.edu). © ASA, CSSA, SSSA

5585 Guilford Rd., Madison, WI 53711 EE.UU.

Veterinary pharmaceuticals es generalmente administrado a animales para control de enfermedad, y añadido a alimenta en sub-niveles terapéuticos para mejorar crecimiento de ganado vía realzó alimentar-ing efficiency. Tal pharmaceutical el uso facilita el éxito de grande-la escala concentró operaciones de alimentación animal (CAFOs). Esté estimado que en los Estados Unidos, aproximadamente 11.2 mil-kg de león de antibióticos estuvo utilizado tan nontherapeutic alimentar aditivos, correspondiendo a aproximadamente 70% de la producción de antibiótico anual (Mellon et al., 2001). Fracciones grandes (p. ej., hasta 95%) de alimentación animal pharmaceuticals está excretado a manure tampoco tan compuestos de padre o tan bioactive metabolitos (Aga et al., 2005; Jacobsen et al., 2004; Kay et al., 2004). Después de un periodo de almacenamiento, el manure es normalmente tierra-solicitó su valor fertilizante. Esta práctica introduce manure-aguantado pharmaceuticals a agrícola eco-sistemas, donde su destino es en gran parte desconocido (Halling-Sørensen et al., 2005; Hamscsu et al., 2005; Kolpin et al., 2002; Snow et al., 2008). Allí está creciendo preocupación con respecto al destino medioambiental e impactos potenciales de estos veterinarios pharmaceuticals encima

Humano y salud de ecosistema.

Comparado con fuentes de punto como wastewater treatment plantas, nonpoint fuentes de contaminant liberación como aquellos relacionado a práctica agrícola, por ejemplo, superficie runoff de manure-trató campos, ha recibido mucho menos atención. Aplicación de tierra de animal manures puede dirigir a veterinario pharmun-ceutical contaminación de agua de superficie y agua subterránea vía sur-cara runoff y lixiviación (Dolliver y Gupta, 2008; Kay et al., 2004, 2005; Kuchta et al., 2009; Larsbo et al., 2009). Fiable y los métodos analíticos robustos han sido desarrollados para medir the niveles y frecuencias de pharmaceuticals presente en agua y tierra. Esta información está necesitada para evaluar adverso effects de pharmaceuticals en calidad medioambiental y salud pública, y para el desarrollo de controles para limitar la liberación de estos unregulated bioactive compuestos. Extracción de fase sólida (SPE) coupled con masa de tándem/de cromatografía líquida espectrometría (SEÑORA/de LC SEÑORAS) es actualmente el más effective aproximación a iden-tify y cuantificar niveles de rastro de pharmaceuticals en environmen-tal muestras. Utilizando esta capacidad, varias clases de veterinarios

W. Canción, Y. Ding, y H. Li, Dep. De Cultivo y Ciencias de Tierra, Míchigan Estatal Univ., Este Lansing, MI 48824; C.T. Chiou, Dep. De Ingeniería Medioambiental y Centro de Búsqueda de Entorno Sostenible, National Cheng Kung Univ., Tainan 70701, Taiwán. Asignado para Asociar Editor Joel Pedersen.

Abreviaturas: DOM, asunto orgánico disuelto; SEÑORA/de LC SEÑORAS, masa de tándem/ de cromatografía líquida espectrometría; SOM, tierra asunto orgánico.

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pharmaceuticals, incluyendo tetracyclines, sulfonamides, mac-rolides, lincosamides, e ionophores, ha sido detectado en agua de superficie adyacente a instalaciones de alimentación animales concentradas, con la concentración que varía de bajo a centenares de nano-gramos por litro (Brown et al., 2006; Hao et al., 2006; Kolpin et al., 2002; et al de Canción., 2007; Hamscher et al., 2005). El phar-maceuticals manifestando relativamente débil sorptive interacciones con tierras, como algunos de sulfonamides, ha sido mostrado para lixiviar a través de perfil de tierra y a agua subterránea. Por ejemplo, sulfonamides ha sido detectado en agua subterránea en concentra-tions hasta 215 ng L−1 (Batt et al., 2006).

La tierra es el embalse primario para muchos veterinarios pharmaceu-ticals liberados de tierra-ganado aplicado manures (Jacobsen et al., 2004; Kim y Carlson, 2007; Stoob et al., 2007). Pharmaceuticals Generalmente contener varios polar y/o grupos funcionales iónicos que puede comprometer en interacciones múltiples con tierra components, como por intercambio de ión, metal–orgánico complexation, y vinculación de hidrógeno. Partitioning A tierra asunto orgánico (SOM) es, por él, insufficient a cuenta para retención farmacéutica por tierras, cuando evidenced por la gama ancha (hasta cuatro órdenes de magnitud) de SOM-normalizado sorption dato (p. ej., Kom valores) para individuales farmacéuticos entre tierras (Peajes, 2001). En comparación, otro nonionic com-libras con similares lipophilic propiedades pero funcionalidades/ iónicas polares faltas mostrar un mucho narrower gama de K om valores (Chiou, 2002). El relativamente fuerte unffinity de seguro pharmaceuticals con la tierra reduce su disponibilidad para transformaciones bióticas o abióticas, dirigiendo a persistencia realzada en el entorno. Por ejemplo, Hamscher et al. (2002) informó hasta 200 μkg de g−1 tetracycline en las tierras fertilized con vivos-accionarios líquidos manures. En un 2-yr estudio de campo, encontraron que el índice de tetracycline la acumulación en tierras superó el índice de degradación, sugiriendo que los antibióticos pueden porsist en tierras sobre años con aplicaciones continuas de animales manures (Hamscher et al., 2002). Como resultado, precipitación e irriga-tion puede diseminar manure-aguantado veterinario pharmaceuticals y sus metabolitos de tierra para emerger y aguas subterráneas vía superficie runoff o lixiviación.

El objetivo de este estudio era para documentar el concen-trations de seleccionado veterinario pharmaceuticals en superficie y tierra agrícolas runoff en una granja agrícola cercana Lansing, MI. Cuatro veterinario pharmaceuticals, amprolium, carbadox, monensin, y tylosin, estuvo seleccionado tan compuestos de objetivo, y sus niveles en tierra y agua estuvieron cuantificados en varios puntos a favor de tiempo un periodo de 1 yr. Els eligió pharmaceuticals había sido utilizado tan el ganado alimenta aditivos en el sitio de estudio (granja), y abarcar una gama de estructuras distintas y physicochemical características (Higo Suplementario. S1). Amprolium Es un gato-el compuesto iónico añadió al ganado alimenta para inhibir el crecimiento de protozoan coccidian. Carbadox Es generalmente utilizado para tratar disenterías para porcinos y promover su crecimiento. Monensin Es un polyether ionophore ampliamente utilizado en ternera y vacas lácteas ganado para proteger contra tipos seguros

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