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土壤中的土霉素污染很容易通过渗透、生物传递、雨水冲刷进入水生生态系统，此外，渔业的发展同样会带入相当部分的土霉素进入水生生态系统，土霉素污染是一个全球性普遍存在的问题，具有高生物性和持久性，这就决定了它具有一定的潜在生态环境风险。而人们此刻没有意识到这个问题，尤其是其污染机理及生态毒性的研究还处于研究的起始阶段。因此研究在四环素类抗生素中拥有较大产量的土霉素的生态独立研究有着必要性和现实的研究意义。
1.1.3水环境中抗生素污染
本文主要研究的是环境水平下土霉素对铜绿微囊藻释放的影响研究，所以就水生环境中的抗生素污染在这作进一步说明。
本世纪90年代末，水体中抗生素污染问题逐渐受到广泛关注，被称为水环境中的新型污染物(emerging pollutants)。根据其用途主要可分为三大类:养殖用抗生素、农用抗生素、医用抗生素。养殖类抗生素主要指兽药类，主要用于预防和治疗动物疾病，同时在畜牧业中用于动物的增长方面广泛使用。我国养殖业迅猛发展，使得含抗生素的动物排泄物也不断增加，是我国抗生素面源污染的主要原因之一。水产养殖业中，大量使用的抗生素未被鱼、蟹等食用或者食用后又随排泄物进入水体中的抗生素(70%～80%进入水环境)会对生态环境中的水体造成污染。农用抗生素虽然应用广泛，我国登记注册的农抗类药24种，主要品种为阿文菌素、井岗霉素、赤霉素等，属于生物农药类，年产8万多吨，产值23亿，但由于是由微生物产生的天然产物，所以不会轻易产生抗药性，危害较低。医药类抗生素同样使用频繁，排泄物和污水中均含有，相关研究表明，在抗生素进入人体后，75%～90%以上会以原药形式经由病人未被代谢的产物排出体外。但由于现有的处理技术对其中很大一部分无明显去除效果，此类抗生素最终会通过饮用水进入人体，使人体因此产生抗药性，危害较大。这部分抗生素尽管经污水处理厂进行处理，但是由于现有污水处理技术很难将抗生素彻底清除，排放汇入地表水后可能造成饮用水水源污染。不仅地表水源，地下水也可能因动物排泄物、植用抗生素土壤残留渗透等原因而发生抗生素污染。
1.2 土霉素（四环类抗生素）的生态毒性
由于土霉素（四环素类抗生素）主要用于抑制菌类物质的生长发育上。一般情况下，土霉素（四环素类抗生素）对原核生物(如蓝藻)的毒性高于单细胞真核生物(如微藻类)，而对抗生素的敏感程度单细胞生物则要高于多细胞生物。土霉素（四环素类抗生素）主要通过对微藻抑制微藻蛋白质合成和叶绿体的生成最终造成对微藻生长的抑制由此体现出生态毒性。此外，土霉素（四环素类抗生素）能够抑制铜绿微囊藻和绿藻的蛋白质合成，还能抑制等鞭金藻叶绿素含量的生成，并且抑制作用随着药量的增大而变强，但对类胡萝卜素的生成起促进作用，类胡萝卜素含量随药量的越大而变大。由于叶绿素含量减少，则藻细胞的光合作用强度下降，即新陈代谢强度减弱，细胞的繁殖能力下降。同为广谱类抗生素的四环类抗生素四环素，会使得铜绿微囊藻细胞中的抗氧化酶活性发生变化，系统失去平衡，不能有效消除细胞内活性氧，最终导致藻细胞受到伤害。姜磊[2]在四环素对铜绿微囊藻光合作用和抗氧化酶活性的影响实验中发现在暴露4和7d时，超氧化物歧化酶(SOD)活性分别下降30.36%～35.92%和25.03%～35.51%，不同四环素浓度组间差异不显著；过氧化物酶(POD)活性升高，在7d内呈现诱导现象。此外，土霉素也会影响微囊藻毒素的产生和释放。