【摘要】 抗生素被大量应用于人类医疗领域以对抗各类病菌感染,同时在畜牧业中也被作为饲料添加剂,用于预防和治疗动物疾病并促进生长。
在现代医疗与畜牧业蓬勃发展的背后,抗生素的广泛使用正引发一系列环境问题,其在环境中的残留、迁移与转化已成为全球关注的焦点。抗生素被大量应用于人类医疗领域以对抗各类病菌感染,同时在畜牧业中也被作为饲料添加剂,用于预防和治疗动物疾病并促进生长。
然而,这些抗生素并不能被机体完全吸收代谢,约 30% - 90% 会以原形或代谢产物的形式通过尿液、粪便等途径排入环境。在污水处理厂,常规的处理工艺往往难以将抗生素完全去除,导致其随处理后的污水或污泥进入自然水体、土壤等环境介质。
抗生素(图片来源于网络)
在水体环境中,抗生素的存在会对水生生态系统产生多方面的影响。一些抗生素可能会抑制或干扰水生微生物的正常代谢与生长繁殖,破坏水体微生物群落的结构与功能平衡。
例如,某些抗生素会影响水体中藻类的光合作用,进而影响整个水生态系统的初级生产力。对于水生动物而言,长期暴露在含抗生素的水体中,可能会导致其体内抗生素残留累积,影响其生长发育、生殖能力以及免疫系统功能,甚至可能诱导耐药基因的产生与传播。
土壤环境同样是抗生素的重要归宿。施用于农田的含有抗生素的有机肥或污水灌溉,会使抗生素在土壤中不断累积。
这不仅可能改变土壤微生物群落的多样性与活性,影响土壤中养分循环等生态过程,还可能通过植物根系吸收进入植物体内,进而进入食物链。
有研究表明,部分蔬菜在长期生长于含抗生素污染的土壤后,体内可检测到微量抗生素残留,这对农产品安全与人体健康构成潜在威胁。
抗生素在环境中的迁移转化过程复杂多样。它们可以在土壤颗粒表面吸附 - 解吸,在水体中随水流扩散、稀释,也可以在光照、微生物等作用下发生降解反应。
但某些抗生素降解产物可能仍然具有生物活性,甚至比原抗生素的毒性更强或更易诱导耐药性。例如,某些磺胺类抗生素的降解产物在环境中仍能对微生物产生抑制作用,并可能促进细菌耐药基因的水平转移。
面对抗生素在环境中的污染问题,需要多方面的应对策略。在源头控制上,应合理规范医疗与畜牧业抗生素的使用,研发和推广绿色养殖技术,减少抗生素的滥用。污水处理厂应升级改造处理工艺,采用更先进的深度处理技术如高级氧化、膜分离等提高抗生素的去除效率。
对于土壤污染,可通过植物修复、微生物修复等技术手段降低抗生素的含量与活性。同时,加强环境监测与监管力度,建立健全抗生素环境残留检测标准与方法,实时掌握环境中抗生素的污染状况,以便及时采取有效的防控措施,保障生态环境安全与人类健康。
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