環(huán)境中磺胺類(lèi)抗生素及其抗性基因的污染特征及風(fēng)險(xiǎn)研究
【摘要】 近年來(lái),“速生雞”“有抗奶”等事件的不斷曝光,不僅觸動(dòng)了公眾在食品安全領(lǐng)域的敏感神經(jīng),同時(shí)抗生素抗性基因等新型環(huán)境污染物也逐步引起了廣泛關(guān)注;前奉(lèi)抗生素是畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中廣泛使用的抗菌藥物,具有高水溶性、低螯合能力和低結(jié)合常數(shù)等特點(diǎn),施用于動(dòng)物后大部分會(huì)以原藥或代謝物的形式經(jīng)動(dòng)物糞便和尿液排出并最終進(jìn)入環(huán)境。它們?cè)诃h(huán)境中的殘留和長(zhǎng)期存在,將脅迫微生物產(chǎn)生耐藥性,并可能通過(guò)基因水平轉(zhuǎn)移方式傳遞到其他菌群,進(jìn)一步通過(guò)食物鏈傳遞到人體,威脅人類(lèi)生命安全。長(zhǎng)期以來(lái),由于對(duì)抗生素的環(huán)境危害認(rèn)識(shí)不足,我國(guó)對(duì)獸藥抗生素一直缺乏有效的環(huán)境管理。本文以磺胺類(lèi)抗生素作為代表品種,揭示磺胺類(lèi)抗生素的環(huán)境污染特征,明確糞源引入磺胺類(lèi)抗生素的環(huán)境歸趨,探明環(huán)境中磺胺類(lèi)抗生素耐藥菌及抗性基因分布特征以及與抗生素暴露濃度的相關(guān)性,為我國(guó)建立獸藥抗生素環(huán)境安全性評(píng)價(jià)體系提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與技術(shù)支撐。本文選擇磺胺嘧啶,磺胺甲嘧啶,磺胺二甲嘧啶,磺胺二甲氧嘧啶和磺胺甲嗯唑五種磺胺類(lèi)抗生素作為研究對(duì)象,通過(guò)文獻(xiàn)查閱、養(yǎng)殖場(chǎng)調(diào)研、采樣分析、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)分析等多種方法,研究了養(yǎng)豬場(chǎng)、奶牛場(chǎng)、養(yǎng)雞場(chǎng)三類(lèi)典型的污染場(chǎng)景下磺胺類(lèi)抗生素的暴露水平與縱向歸趨規(guī)律,并與四環(huán)素等其他常用抗生素進(jìn)行了比較;考察了糞肥的添加、土壤pH值、有機(jī)碳含量等因素對(duì)磺胺類(lèi)抗生素在五種不同土壤(東北黑土,江西紅壤,太湖水稻土、陜西潮土、南京黃棕壤)中的降解、吸附和淋溶影響;研究了施用糞肥對(duì)土壤中微生物種群和抗性基因的影響,揭示了磺胺類(lèi)耐藥菌中的抗性基因分布規(guī)律;最后建立了定性表征獸藥環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)的程序和方法,同時(shí)篩選得到我國(guó)獸藥環(huán)境優(yōu)先管理清單。主要研究結(jié)果如下:(1)研究發(fā)現(xiàn),養(yǎng)殖場(chǎng)普遍使用抗生素作為飼料添加劑以及治療藥物,導(dǎo)致動(dòng)物糞便、養(yǎng)殖場(chǎng)農(nóng)田土壤、蔬菜、水體、底泥、魚(yú)體等暴露介質(zhì)廣泛檢出抗生素原型藥物。其中,雞場(chǎng)的抗生素污染最為嚴(yán)重,其次為豬場(chǎng)。通過(guò)典型抗生素在養(yǎng)殖場(chǎng)暴露的歸趨分析,發(fā)現(xiàn)這些藥物在養(yǎng)殖場(chǎng)的污染特征與其物理化學(xué)及環(huán)境行為特性等密切相關(guān)。同時(shí),對(duì)抗生素從糞便到土壤以及從土壤到植物的遷移進(jìn)行了模型預(yù)測(cè)與驗(yàn)證,為揭示抗生素的遷移規(guī)律和預(yù)測(cè)抗生素的暴露水平提供了基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)不同藥物作為飼料添加劑的貢獻(xiàn)比進(jìn)行計(jì)算,表明正常劑量使用抗生素添加劑不是養(yǎng)殖場(chǎng)抗生素污染的最主要來(lái)源。(2)研究表明,五種磺胺類(lèi)抗生素在不同類(lèi)型土壤中的降解規(guī)律均能較好地用雙指數(shù)函數(shù)方程描述。五種磺胺類(lèi)抗生素在不同土壤中的降解趨勢(shì)為:松沙土≈壤土>粘壤土;在江西紅壤中,五種磺胺類(lèi)抗生素的降解速率順序?yàn)椋夯前芳奏奏?gt;磺胺嘧啶>磺胺二甲氧嘧啶>磺胺二甲嘧啶>磺胺甲嗯唑。避光條件下,糞便的加入使得降解速率明顯加快,尤其是江西紅壤-糞便混合基質(zhì)中的降解速率變化最為顯著。磺胺類(lèi)抗生素光照條件較避光條件下降解半衰期差異不大。五種磺胺類(lèi)抗生素在江西紅壤、太湖水稻土、東北黑土、陜西潮土與南京黃棕壤中的吸附較好地符合Freundlich方程,五種磺胺類(lèi)抗生素在供試土壤中吸附性大致排列順序依次為:東北黑土≈無(wú)錫水稻土>江西紅壤>南京黃棕壤≈陜西潮土。影響磺胺類(lèi)抗生素土壤吸附性的重要因素是土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤pH。研究發(fā)現(xiàn),藥物的極性越大,其在加入糞便的土壤基質(zhì)中Kd值增高越多。根據(jù)疏水pH分區(qū)模型,pH在4-6.5范圍內(nèi)時(shí)對(duì)吸附影響不大。五種磺胺類(lèi)抗生素在五種土壤中的淋溶速率為:陜西潮土>南京黃棕壤>江西紅壤>無(wú)錫水稻土>東北黑土。五種磺胺類(lèi)抗生素在土壤中的移動(dòng)規(guī)律和土壤吸附性有明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。糞便對(duì)土壤淋溶性能有一定影響,能吸附磺胺類(lèi)抗生素,減少其移動(dòng)。通過(guò)GUS模型估算磺胺類(lèi)抗生素在土壤中的淋溶能力,驗(yàn)證了糞便對(duì)降低磺胺類(lèi)抗生素在土壤中的淋溶能力有一定的作用。(3)研究顯示,土壤中耐藥菌的數(shù)量與施肥與否密切相關(guān)。在所有分析的土壤樣本中,芽孢桿菌屬(Bacillus)檢出率最高,占到43.88%,其次為假單胞菌菌屬(Pseudomonas)和志賀氏菌屬(Shigella),分別占11.39%和8.02%。以16srDNA基因?yàn)閮?nèi)參,利用熒光實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)進(jìn)一步分析了各種土壤樣品中3種磺胺抗性基因(sul1、sul2和sul3)的相對(duì)含量,結(jié)果發(fā)現(xiàn):在施用過(guò)豬糞肥的土壤中,sull的相對(duì)含量明顯高于sul2,而在施用過(guò)雞糞肥的土壤中,sul2的相對(duì)含量明顯高于sul1。sul1和sul2的相對(duì)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于sul3。另外,sul2基因的豐度以及總sul基因豐度與土壤中可培養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)存在顯著的正相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)(R2)分別為0.95和0.65(p<0.05)。利用sul1、sul2、sul3特異引物對(duì)分離到的耐藥菌染色體和質(zhì)粒DNA上的磺胺抗性基因進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)糞便樣本中三種sul基因在的耐藥菌染色體和質(zhì)粒DNA檢出率為100%;森林土壤樣本僅基因組DNA上有sul2基因,可能sull和sul3是與養(yǎng)殖動(dòng)物相關(guān)的基因;未施肥土壤樣本中基因組DNA上有sul2基因,質(zhì)粒DNA上存在sul1,sul2和sul3基因,說(shuō)明質(zhì)?赡苁强剐曰蛩睫D(zhuǎn)移的載體。施肥土壤樣本中,總體檢出順序?yàn)閟ul2> sull> sul3(p<0.05);養(yǎng)雞場(chǎng)土壤耐藥菌sul檢出率大于養(yǎng)豬場(chǎng);基因聯(lián)合存在形式sul1+sul2, sul1+sul2+sul3檢出率高,sul2+sul3極少見(jiàn),sul1+sul3未見(jiàn),聯(lián)合基因的檢出率與糞便施肥的頻率和數(shù)量有關(guān)。利用RT-PCR方法考察了土壤中優(yōu)勢(shì)耐藥菌菌株炭疽芽孢桿菌(Bacillus anthracis SYN201, G+)和弗氏志賀氏菌(Shigella flexneri NJJN802, G-)在含有不同濃度磺胺類(lèi)藥物的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)不同時(shí)間后抗性基因sul1、sul2和sul3的表達(dá)變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn):無(wú)論培養(yǎng)基中是否存在磺胺類(lèi)藥物,菌株SYN201和NJJN802中的3種磺胺類(lèi)抗性基因均分別在培養(yǎng)72h或36h時(shí)出現(xiàn)一個(gè)表達(dá)峰,而在其他培養(yǎng)時(shí)間下不表達(dá)或表達(dá)量處于一個(gè)相對(duì)極低的水平;磺胺嘧啶的存在有助于提高此特征表達(dá)時(shí)間下抗性基因的表達(dá)水平,并呈現(xiàn)出明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。(4)根據(jù)獸藥進(jìn)入環(huán)境的可能性和生態(tài)與健康毒性效應(yīng),對(duì)中國(guó)藥典中收錄的一般獸藥活性成分進(jìn)行了環(huán)境管理優(yōu)先級(jí)排序。77種排序藥物中有38種藥物被分級(jí)為高風(fēng)險(xiǎn),盡管有部分?jǐn)?shù)據(jù)的缺失。通過(guò)分級(jí)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)抗生素藥物是最需要管理和關(guān)注的藥物品種,占57.9%。另外,在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用的殺蟲(chóng)劑消毒劑也是優(yōu)先級(jí)別很高的一類(lèi)藥物。該風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)的結(jié)果可以給環(huán)境管理部門(mén)的管理決策提供方向性指導(dǎo),同時(shí)為進(jìn)一步開(kāi)展具體獸藥風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作篩選出重點(diǎn)的品種。
第一章緒論
1.1獸藥抗生素使用情況
近年來(lái),抗生素在畜牧養(yǎng)殖業(yè)中扮演著重要的角色,它們不僅用于畜禽養(yǎng)殖中疾病的防控,同時(shí),還被普遍用作飼料添加劑以提高養(yǎng)殖動(dòng)物的生長(zhǎng)速率,因此,抗生素的使用量在很多國(guó)家的養(yǎng)殖領(lǐng)域呈現(xiàn)出逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全世界范圍內(nèi)的抗生素年使用量在2003年以前已高達(dá)100000到200000噸(Kummerer,2003)c根據(jù)美國(guó)FDA近期的一項(xiàng)調(diào)查:美國(guó)市場(chǎng)上銷(xiāo)售的抗生素中有80%被應(yīng)用于畜禽的養(yǎng)殖(PeeplesL,2012);我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)中抗生素的使用情況也不容樂(lè)觀(guān),作為世界上抗生素生產(chǎn)和使用最多的國(guó)家之一,2007年的一項(xiàng)調(diào)查報(bào)告顯示:我國(guó)各類(lèi)抗生素的年生產(chǎn)量210,000噸,其中46.1%被用于畜禽養(yǎng)殖業(yè),相當(dāng)于美國(guó)1999年畜禽養(yǎng)殖業(yè)使用量的4倍(Hvistendahl,2012)。以四環(huán)素類(lèi)為例,金霉素年使用量高達(dá)71900噸,僅金霉素就比美國(guó)四環(huán)素類(lèi)抗生素總年使用量高22倍。我國(guó)其他類(lèi)型的抗生素(磺胺類(lèi),大環(huán)內(nèi)酯類(lèi),喹諾酮類(lèi))使用情況與四環(huán)素類(lèi)相似,其中一種抗生素年使用量就遠(yuǎn)高于其他國(guó)家同一整類(lèi)抗生素總年使用量。美國(guó)是畜牧業(yè)生產(chǎn)的超級(jí)大國(guó),各種畜產(chǎn)品的產(chǎn)量在世界上都居前列,因此對(duì)獸藥抗生素的需求量也很高,獸藥抗生素的使用量緊隨我國(guó)之后。亞洲的韓國(guó)由于使用大量抗生素飼料添加劑(Kimetal,2008),抗生素的使用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)歐洲一些國(guó)家。歐洲各國(guó)由于在獸藥抗生素使用監(jiān)控體系較為健全,抗生素的使用量控制在一個(gè)較低的水平上。非洲的肯尼亞由于種植業(yè)的比重大,而畜牧業(yè)欠發(fā)達(dá),各類(lèi)抗生素年使用量均較低。大洋洲的新西蘭家畜飼養(yǎng)以牛、羊、鹿等草食家畜為主,這些草食性畜類(lèi)在畜產(chǎn)品總值中占90%以上,豬和家禽主要靠舍飼,至今所占比例較小,其獸藥抗生素主要用于治療禽畜疾病,很少作為飼料添加劑,使用量并不高(郭欣姘,王娜等,2014)。
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1.2國(guó)內(nèi)外獸藥抗生素環(huán)境污染狀況
獸藥抗生素可以通過(guò)藥物生產(chǎn)排放、污水處理排放、處理未使用的或過(guò)期的藥物、坡面徑流、施用投喂過(guò)抗生素的牲畜的類(lèi)便作為肥料等多個(gè)方式進(jìn)入環(huán)境,其中,最主要途徑為施用投喂過(guò)抗生素的牲畜糞便于農(nóng)田(圖1-2),因此各類(lèi)獸藥抗生素的環(huán)境暴露水平與其在養(yǎng)殖業(yè)的使用情況、儲(chǔ)存和施用幾便的具體操作密切相關(guān)。大多數(shù)獸藥抗生素很難被牲畜的消化系統(tǒng)吸收,多以原藥形式隨糞便和尿液排出體外,甚至有些抗生素的排泄率甚至高達(dá)90% (表1-2)。以口服投喂畜禽四環(huán)素,四環(huán)素會(huì)很快地隨著糞便和尿液以排放到環(huán)境中,有個(gè)別畜禽個(gè)體甚至能在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)排出四環(huán)素(Winckler and Grafe, 2001)=對(duì)大多數(shù)畜禽來(lái)說(shuō),在施藥兩天后能在其排泄物會(huì)回收到72%活性成分(Wincklerand Grafe, 2001)。四環(huán)素,,土霉素,磺胺二甲啼唆,恩諾沙星,泰樂(lè)菌素等獸藥抗生素在豬糞,牛糞,雞糞中普遍地被檢測(cè)到,其中四環(huán)素類(lèi)的排泄率為69%-86%,擴(kuò)胺類(lèi)的排泄率為80%-90%,喹諾酮類(lèi)的排泄率為30%-83.7%,大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)的排泄率為50%-100% (表1-2)。
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第二章典型養(yǎng)殖場(chǎng)獸藥抗生素污染特征
2.1引言
本研究選擇養(yǎng)殖大省江蘇為研究區(qū)域,依據(jù)江蘇省的地理地形、經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)和畜牧業(yè)分布特征,將江蘇省劃分為3個(gè)部分:蘇南、蘇中和蘇北地區(qū),分別在各地選擇具有代表性的不同類(lèi)型的養(yǎng)殖場(chǎng)(豬場(chǎng)、雞場(chǎng)和牛場(chǎng)),采用實(shí)地走訪(fǎng)養(yǎng)殖場(chǎng),査閱養(yǎng)殖場(chǎng)用藥記錄,查看養(yǎng)殖場(chǎng)藥房或獸藥存放房間或獸醫(yī)配藥間和飼料車(chē)間,并與養(yǎng)殖場(chǎng)獸醫(yī)、飼養(yǎng)管理員和養(yǎng)殖場(chǎng)負(fù)責(zé)人分別進(jìn)行交流,以核實(shí)養(yǎng)殖場(chǎng)用藥情況;對(duì)其獸藥使用、用量、使用方法、排放情況進(jìn)行了調(diào)査。在此基礎(chǔ)上,分別選取養(yǎng)豬場(chǎng)、奶牛場(chǎng)、養(yǎng)雞場(chǎng)三類(lèi)典型的污染場(chǎng)景,以江蘇省宿遷泗洪某養(yǎng)豬場(chǎng)、江蘇省南京市湯山地區(qū)某奶牛場(chǎng)、江蘇省徐州某蛋雞場(chǎng)等養(yǎng)殖場(chǎng)為研究對(duì)象,研究磺胺、四環(huán)素和氟喹諾酮等三類(lèi)抗生素在養(yǎng)殖不同介質(zhì)中的污染特征。
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2.2材料與方法
2.2.1主要儀器和設(shè)備
GPS導(dǎo)航儀;電池;1L細(xì)口棕色瓶;釆水器;漏斗式釆泥器,1L帶柄塑料燒杯;生料帶2盒;纟產(chǎn)子;封口袋;棉手套;乳膠手套;小推車(chē);整理箱;記號(hào)筆;簽字筆;標(biāo)簽紙;透明膠帶;剪刀;卷紙;鑷子;保溫箱;冰袋;濃硫酸;滴管。四環(huán)素會(huì)與桂醇基或蛋白結(jié)合,并與金屬離子形成螯合物,因此所有玻璃器皿清洗干凈后必須使用飽和EDTA甲醇溶液蕩洗。
2.2.2采樣方法樣品采集:
嚴(yán)格按照《采樣方案設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(GB12997-91)與環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范中關(guān)于監(jiān)測(cè)斷面、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)原則來(lái)布點(diǎn)采集。分別于2011年11月和2012年6月在江蘇省宿遷泗洪某典型養(yǎng)豬場(chǎng)采集其周邊環(huán)境及生物樣品。采集水樣、底泥、土壤、飼料、蔬菜、豬肉、豬糞和魚(yú)肉樣品。飼料樣品為該養(yǎng)殖場(chǎng)常用飼料,糞便樣品為養(yǎng)殖場(chǎng)詞養(yǎng)的牲畜糞便。采集的土壤樣本為0?20cm的表層土壤,在直徑50cni左右的范圍內(nèi)取樣1kg左右,蔬菜樣品和土壤樣品采樣地點(diǎn)相同。水樣采集方法是使用采水器取0.5m處深度的水,收集于m棕色玻璃瓶?jī)?nèi),使用硫酸酸化使pH值達(dá)到2±0.2。底泥樣品使用釆泥器進(jìn)行采集,采樣點(diǎn)和水樣相同。豬肉和魚(yú)樣分別釆自養(yǎng)殖場(chǎng)飼養(yǎng)的育肥豬和場(chǎng)區(qū)內(nèi)的養(yǎng)魚(yú)塘。本養(yǎng)殖場(chǎng)二年度共采集糞便樣本10份,土壤樣本32份,水體樣本16份,底泥樣本16份,蔬菜樣本32份,飼料樣本10份,豬肉樣本6份,魚(yú)體樣本10份。
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第三章磺胺類(lèi)抗生素的環(huán)境歸趨特性........ 37
3.1 引言 ........37
3.2試驗(yàn)材料與儀器........ 37
3.3試驗(yàn)方法........ 39
3.4結(jié)果與討論........ 44
3.5小結(jié) ........59
第四章橫胺類(lèi)抗生素抗性基因污染特征........ 61
4.1引言........ 61
4.2 試驗(yàn)材料與儀器........ 62
4.2.1實(shí)驗(yàn)材料........ 62
4.2.2實(shí)驗(yàn)方法........ 62
4.3結(jié)果與討論........ 66
第五章獸藥環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)........ 82
5.1引言........ 82
5.2評(píng)估方法........ 83
5.3結(jié)果與討論........ 88
5.4討論 ........93
第五章獸藥環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)
5.1引言
獸藥在世界各國(guó)的使用都較為廣泛,它是保護(hù)動(dòng)物健康福利,防止經(jīng)濟(jì)損失以及間接保證食品供應(yīng)安全、維護(hù)公眾健康的一項(xiàng)重要工具。然而,如前幾章節(jié)所述,抗生素作為全世界用量最大的獸藥,其潛在的環(huán)境與健康影響不容忽視。環(huán)境管理部門(mén)如何對(duì)這類(lèi)污染物進(jìn)行污染控制與風(fēng)險(xiǎn)防控,是一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)。本章擬在前述獸藥抗生素污染特征、環(huán)境行為以及抗性基因誘導(dǎo)研究的基礎(chǔ)上,初步探索獸藥的定性環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù),從而篩選我國(guó)獸藥優(yōu)先環(huán)境管理清單,為環(huán)境管理部門(mén)下一步開(kāi)展獸藥的環(huán)境監(jiān)管提供技術(shù)支撐。在英國(guó),共計(jì)有411類(lèi)獸藥活性成分(AI)批準(zhǔn)用于962種獸藥產(chǎn)品(截止至2004年8/9月;NOAH, 2004)。其中包括抗菌劑、抗球蟲(chóng)劑、殺外寄生蟲(chóng)藥、殺內(nèi)寄生蟲(chóng)藥、激素制劑及免疫產(chǎn)品等。根據(jù)批準(zhǔn)用于獸藥的抗菌類(lèi)產(chǎn)品的已發(fā)布銷(xiāo)售數(shù)據(jù)顯示,2003年英國(guó)累計(jì)出售456公噸治療用抗菌劑AI (其中的87-93%用于食品動(dòng)物),241公噸球蟲(chóng)抑制劑AI,36公噸抗菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑AI,以及2公噸治療用抗原蟲(chóng)劑AI (VMD,2004)。其中,四環(huán)素占到了全部己出售治療用抗菌劑的一半左右(46%,212公噸),甲氧節(jié)氨啼徒/橫胺類(lèi)藥、P-內(nèi)酰胺類(lèi)藥、気基糖昔類(lèi)藥及大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)藥分別占到了 20% (89公噸),14% (62公噸),4.6% (21公噸)及13% (60公噸)。所出售的治療用抗菌劑(57%,261公噸)僅批準(zhǔn)用于豬及家禽類(lèi)(VMD, 2004)。
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結(jié)論
本文選擇五種擴(kuò)胺類(lèi)抗生素(擴(kuò)胺啼旋,磺胺甲暗徒,擴(kuò)胺二甲啼徒,磺胺二甲氧啼旋,磺胺甲惡哩)作為研究對(duì)象,通過(guò)文獻(xiàn)查閱、養(yǎng)殖場(chǎng)調(diào)研、采樣分析、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)分析等多種方法,研究了養(yǎng)豬場(chǎng)、奶牛場(chǎng)、養(yǎng)雞場(chǎng)三類(lèi)典型的污染場(chǎng)景下擴(kuò)胺類(lèi)抗生素的暴露水平與縱向歸趨規(guī)律;考察了糞肥的添加、土壤pH值、有機(jī)碳含量等因素對(duì)磺胺類(lèi)抗生素在五種不同土壤(東北黑土,江西紅壤,太湖水稻土、陜西潮土、南京黃棕壤)中的降解、吸附和淋溶的影響;研究了施用糞肥對(duì)土壤中微生物種群和抗性基因的影響以及磺胺類(lèi)耐藥菌中的抗性基因分布規(guī)律;并建立了定性表征獸藥環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)的程序和方法,蹄選得到了我國(guó)獸藥環(huán)境優(yōu)先管理清單。主要研究結(jié)果如下:養(yǎng)殖場(chǎng)普遍使用抗生素作為飼料添加劑及治療藥物,導(dǎo)致動(dòng)物糞便、養(yǎng)殖場(chǎng)農(nóng)田土壤、蔬菜、水體、底泥、魚(yú)體等暴露介質(zhì)廣泛檢出抗生素原型藥物。其中,雞場(chǎng)的抗生素環(huán)境污染最為嚴(yán)重,其次為豬場(chǎng)。通過(guò)典型抗生素在養(yǎng)殖場(chǎng)暴露的歸趨分析,發(fā)現(xiàn)這些藥物在養(yǎng)殖場(chǎng)的污染特征與其物理化學(xué)及環(huán)境行為特性等密切相關(guān)。其中,擴(kuò)胺二甲啼徒在不同介質(zhì)中污染濃度的排序?yàn)椋杭S便>底泥>土壤>魚(yú)肉>蔬菜>水體,四環(huán)素類(lèi)的土霉素和金霉素在不同介質(zhì)中污染濃度的排序?yàn)椋旱啄?gt;糞便>土壤>蔬菜>水體>魚(yú)體,水體中抗生素的污染濃度與污水排放口的距離呈明顯的正相關(guān)關(guān)系。同時(shí),對(duì)抗生素從糞便到土壤的遷移規(guī)律以及從土壤到植物的遷移規(guī)律進(jìn)行了模型預(yù)測(cè)與驗(yàn)證,為揭示抗生素的遷移規(guī)律和預(yù)測(cè)抗生素的暴露水平提供了基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)不同藥物作為詞料添加劑的貢獻(xiàn)比進(jìn)行計(jì)算,表明飲用水中的添加或注射以及超量使用抗生素添加劑可能是養(yǎng)殖場(chǎng)抗生素污染的主要來(lái)源。
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參考文獻(xiàn)(略)
本文編號(hào):19226
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