磺胺類(lèi)抗生素在畜禽糞便-土壤-植物-水系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化研究

余偉達(dá)，丘錦榮，王秀娟，夏 迪，蔡倩怡，曾經(jīng)文，周建利

（1.長(zhǎng)江大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖北 荊州 434025；2.生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所，廣東 廣州 510653）

【研究意義】在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中，磺胺類(lèi)抗生素被廣泛用于治療和預(yù)防感染性疾病，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)以及提高飼料利用率［1-3］。在過(guò)去的40 多年中，美國(guó)用作生長(zhǎng)促進(jìn)劑的抗生素用量增長(zhǎng)了80 多倍［4-5］，是世界上抗生素生產(chǎn)量和使用量最多的國(guó)家。研究表明，2013 年我國(guó)抗生素的年生產(chǎn)量達(dá)16.2 萬(wàn)t 以上，其中52%的抗生素用于畜牧業(yè)，相當(dāng)于美國(guó)2012 年畜牧業(yè)抗生素使用量的5.77 倍、英國(guó)2013 年畜牧業(yè)抗生素使用量的200倍［6-10］。而動(dòng)物腸胃對(duì)抗生素的生物利用率有限，約60%～90%的抗生素會(huì)以藥物原形或代謝物的形態(tài)通過(guò)排泄物排入環(huán)境中［5，11］，造成環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。由于抗生素大多較為穩(wěn)定，部分抗生素固定相穩(wěn)定存在150 d 以上，部分抗生素隨著畜禽糞便進(jìn)入土壤，在土壤中可持續(xù)5～9 個(gè)月［12-13］。例如，在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的各種介質(zhì)（包括土壤、水、作物等）中都已檢測(cè)到高濃度的磺胺類(lèi)抗生素殘留［14-15］。當(dāng)畜禽糞便直接用于農(nóng)業(yè)施肥時(shí)，抗生素有可能在土壤中積累，并被作物吸收。之前的研究也表明，抗生素有可能在不同的植物中積累，并通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)移給人類(lèi)，對(duì)公共健康構(gòu)成潛在風(fēng)險(xiǎn)［7-8］。因此急需開(kāi)展畜禽糞便中磺胺類(lèi)抗生素在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化研究。

【前人研究進(jìn)展】抗生素進(jìn)入土壤-植物系統(tǒng)后，易發(fā)生光降解、微生物降解、地表徑流運(yùn)移、淋溶、植物吸收、吸附或土壤固存［16-17］。Hamscher等［18］研究表明，在用豬糞改良的田地中，0～10、10～20、20～30 cm 深度土壤中四環(huán)素濃度分別可達(dá)到86、199、172 mg/kg；……