薄膜中の拡散勾配を利用した土壌中のテトラサイクリン類の脱離速度の評価（英文

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Environ. Pollut..2020 Jan;256:113394. S0269-7491(19)34059-X. doi: 10.1016/j.envpol.2019.113394.Epub 2019-10-15.

薄膜中の拡散勾配を利用した土壌中のテトラサイクリン類の脱離速度の評価（英文

Desorption kinetics of tetracyclines in soils assessed by diffusive gradients in thin films.

Suyu Ren
Yi Wang
Ying Cui
Yan Wang
Xiaochun Wang
Jingwen Chen
Feng Tan

PMID: 31662246 DOI: 10.1016/j.envpol.2019.113394.

抄録

テトラサイクリン（TC）は世界各地の農業土壌から頻繁に検出されており、農作物や人体への影響が懸念されている。本研究では，薄膜拡散勾配法（DGT）を用いて，5つの農地土壌における3種のTC（テトラサイクリン（TC），オキシテトラサイクリン（OTC），クロルテトラサイクリン（CTC））の固相-溶液間の分布と交換率を測定した。蓄積質量と時間との関係から、DGTによる土壌溶液中のTCの消費が土壌固相からの供給を誘発することが示唆された。DIFSの動的モデル（DGT induced fluxes in soils）から、溶解したTCと吸着したTCの間のラビレ性抗生物質の分布係数（K）、応答時間（T）、および脱離・吸着率（k、k）を導出した。その結果、KはTCとOTCの間で同程度の大きさの固相プールを示したが、土壌中のCTCではより大きなプールサイズが観察された。CTCの濃度は土壌中で最も低かったが、土壌粒子からの連続的な放出による潜在的な危険性を無視することはできなかった。反応時間が長い（ほとんどの場合で30分以上）ことから、土壌固形物からのCTCの再供給は、その脱離速度（1.26-121×10秒）によって制限されていることが示唆された。粘土とシルトの含有量が高く（50μm未満）、きめの細かい土壌では、TCsの放出の可能性が高いことが示された。

Tetracyclines (TCs) are frequently detected in agricultural soils worldwide, causing a potential threat to crops and human health. In this study, diffusive gradients in thin films technique (DGT) was used to measure the distribution and exchange rates of three TCs (tetracycline (TC), oxytetracycline (OTC) and chlortetracycline (CTC)) between the solid phase and solution in five farmland soils. The relationship between the accumulated masses with time suggested that TCs consumption in soil solution by DGT would induce the supply from the soil solid phase. The distribution coefficient for the labile antibiotics (K), response time (T) and desorption/adsorption rates (k and k) between dissolved and sorbed TCs were derived from the dynamic model of DIFS (DGT induced fluxes in soils). The K showed similar sizes of labile solid phase pools for TC and OTC while larger pool sizes were observed for CTC in the soils. Although the concentrations of CTC were lowest in soil solution, the potential hazard caused by continuous release from soil particles could not be ignored. The long response time (>30 min in most cases) suggested that the resupply of TCs from soil solids was limited by their desorption rates (1.26-121 × 10 s). The soils in finer texture, with higher clay and silt contents (<50 μm) showed a greater potential for TCs release.