场
分布及对人体的危害
抗生素抗性基因在环境中的
抗生素自20世纪被发现以来，就被广泛 地用于人类和动物疾病的，但是随着畜 牧业、养殖业集约化发展，全球出现了抗生素
滥用现象。有研究表明，在医疗、养殖业中广 泛应用的抗生素，约90%会以原药或者代谢
物形式经由病人和畜禽的粪尿被排到自然环
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境中，大量的抗生素使生态环境中的一些微
生物产生了严重的抗性基因，抗生素抗性基
因( Antibiotic  resistance  genes , ARGS)不断地 在水、大气、土壤等不同的环境介质中的生
物、微生物之间传播与富集，对人类健康与环
境安全产生巨大危害。
抗生素抗性基因对人类健康
的危害
抗生素的发明和使用为人类的历史发展
做出了巨大贡献，但是抗生素的滥用现象导 致了很多耐药致病细菌的产生，而且抗药的
菌产生速度远远快于人类对新药开发的速 度。据报道，美国每年超过200万人被细菌感 染的案例中有50%〜70%的病例是由抗生素抗
性菌引起的，而欧洲每年则有25000余人死 于多重耐药菌的感染。2002年的“非典”事件,
由于SARS 病毒对大环内酯类(如阿奇霉素 等)、氟喹诺酮类、茁-内酰胺类、四环素类等
抗生素具有极大抗性，最后导致全球919人
死亡，超过842人感染涉及32个国家和地
区，近年来超级细菌的出现更是让人类对其
束手无策。
抗生素抗性基因自2006年作为一种新
型污染物首次被提出以来，已经引起人们越 来越多的关注，抗生素抗性基因已被世界卫
生组织(WHO)作为下个世纪威胁人类健康的
田紫紫个人资料最重大挑战。研究发现，抗生素抗性基因可以
通过食物链传递给高营养级的生物。当人类
食用受抗性基因污染的动植物食品及海产品
时，抗生素抗性基因就通过陆生、水生动植物
食物链的传递进入人体，从而影响人的健康,
下图是抗生素抗性基因进入人体途径。
场
抗生素抗性基因进入人体途径图
抗生素抗性基因在环境中的分布
1.水环境
钟汉良李小冉吻戏水环境中的抗生素主要来源于生活、医疗、药厂和水产养殖业的废水排放，并通过水体流动进入我们的大环境，进而刺激环境中的细菌产生耐药性。目前，抗生素抗性基因在地表水、地下水、生活饮用水、养殖场水域、医疗废水及污水处理系统进出水中均被广泛地检出。李超等卩］对乌鲁木齐市4家综合性医院医疗废水处理系统进出水口样品中氨苄西林、四环素、磺胺嘧啶和环丙沙星4种抗生素对应的7种抗生素抗性基因ampC、tetO、tetW、sul I、sul H、qnrD和qnrS进行了研究。结果表明7种抗生素抗性基因在其对应的抗性致病菌的检出率为66.7%〜KX）」）％。珠三角地区一直都是抗生素污染较严重的地区，杨颖等回以北江为考查对象，研究了北江河水样中磺胺类和四环素类抗性基因的污染情况，发现所研究的2种磺胺类抗性基因（sul I和sul域）在北江水样细菌中DAN的检出率高达85%,9种四环素类抗性基因中的te-tA、tetC、tetG和tetO的检出率超过了70%。研究同时表明，抗生素抗性基因
在水环境中的广泛存在取决于抗性基因污染物的“持久性”和“可复制性”。何基兵等冋针对九龙江河口及厦门污水处理设施中抗生素抗性基因的污染情况进行了研究，发现磺胺类抗性基因（sul I和sum）在九龙江水样、沉积物以及厦门污水处理设施中检出率最高，这一方面说明了九龙江上游长期受畜牧业、养殖业污染导致。另一方面也说明了厦门污水处理设施可能是九龙江河口及厦门沿岸的抗生素抗性基因的污染源。梁惜梅等在珠江口典型水产养殖区的水和沉积物中检出了磺胺类、四环素类、喹诺酮类等多种抗生素的抗性基因，并且发现随着养殖时间越长抗性基因的相对含量就越高。黄禄等冋在淡水养殖场中的鱼塘、鸭塘及鱼鸭混养塘的养殖用水及沉积物中均检出了四环素类、磺胺类、红霉素类等多种抗生素的17种抗性基因，总抗性基因的相对丰度在水体中由高到低依次为鱼塘、鱼鸭混养塘和鸭塘，而沉积物中的检测结果与水体中的结果恰好相反。
2.土壤环境
据研究，每年有超过8000t的抗生素被用于畜禽养殖业，大部分的抗生素不参与动物本身的新陈代谢，而是与其在动物体内诱导出的抗性基因一起随着动物的排泄物排出。这些含有大量抗生素及抗性基因的粪便如不做任何处理被直接作为有机肥施入农田，进而污染土壤和地下水环境。堆粪肥的施用是导致土壤中ARGs污染的一个重要方式,Zhang等冋在美国牛粪收集池分别检出了四环素类和磺胺类两种抗生素的抗性基因，王健等⑺对国内养猪业废弃物中磺胺类和四环素类抗生素
的污染现状进行了分析，发现国内养猪业猪粪中四环素类抗生素的检出浓度比奥地利、丹麦等欧洲国家稍高。我国多位学者通过对养猪场周边的土壤样本分析，发现四环素类抗性基因的相对丰度与四环素类抗生素残留浓度存在显著正向相关性。张兰河等冋在北京市11个蔬菜基地的大田及温室土壤样本中分别检出了10多种抗生素抗性基因，且温室土壤ARGs的检出率普遍高于大田土壤。有研究表明，土壤中抗生素抗性基因的污染与畜禽养殖的粪便有很大关系。Ji等191分别在上海地区养猪场、养牛场、养鸟场的畜禽粪便及养殖场周边的土壤中检出8类抗生素抗性基因。进一步研究显示，当抗性基因进入土壤环境后还可通过整合到一些可移动基因元件上（如质粒、转座子、整合子等），在土壤中的土著细菌与其他微生物之间进一步传播扩散。在选择性压力的条件下，抗性基因就会在病原微生物与各种土著微生物之间通过基因水平转移而广泛传播10］。基因的横向转移，为抗生素抗性基因不断地在土壤、大气、地表水及地下水等环境介质中迁移、转化、富集提供了条件，而且由于携带有抗生素抗性基因的土著微生物适应性极强，使得土壤很容易成为抗性基因的储存库，因此土壤抗生素抗性基因污染问题已不容忽视。老师贺卡内容简短
3.环境空气
目前，国内对抗生素抗性基因渊ARGs）的研究多关注在土壤、水及水底沉积物中，而环境空气中的ARGs的报道较少。空气中ARGs多在养殖厂、污水处理厂、医院、住宅及街道的环境空气中检出，携带ARGs的耐药性菌株会以气溶胶的形式在空气中存在，并通过空气流动进行传播。这些气溶胶中极少
量的病原微生物会通过皮肤、粘膜、呼吸道和消化道进入机体，导致畜禽和人类感染。Gilbert 等在医院空气中微生物气溶胶的DNA提取物中检出了tetG、ermF和ermX基因。在养猪场室内的空气中,Chapin等发现约98%的革兰氏阳性菌会对养猪场常用抗生素产生抗性（包括大环内酯类、四环素、林肯酰胺）。
我国近几年才开始关注空气中AGRs的研究，高敏等佝在北京地区2种类型的养鸡场（蛋鸡和肉鸡）相应鸡舍内空气及舍外空气中检出了5类抗生素（茁-内酰胺类、四环素、喹诺酮、磺胺和红霉素）的抗性基因。高新磊等研究显示污水处理厂空气介质中能检出高浓度的抗生素抗性基因，特别是四环素类、磺胺类、大环内酯类等抗性基因具有较高的检出率，而且周边居民区环境空气样品中抗生素抗性基因的浓度与污水厂园区内空气样品浓度接近，其浓度与距离污水处理工艺的距离有很大关系，表明污水厂中的抗生素ARGs已经影响到了周边居民。农贸市场一直都是流行性疾病人蓄交叉感染的重要区域，病原菌通过空气进入人体呼吸系统致使市场内及周边的人生病。房文艳等［15在深圳市某典型社区的农贸市场内及市场周边环境空气样品中检出了四环素类（tetG、tetW）和磺胺类（sul I、sul域）的抗性基因，且研究发现，活禽区是农贸市场污染最严重的区域。距离活禽区越远污染状况呈递减趋势，可见农贸市场的活禽交易区空气会严重影响农贸市场及其外周边空气质量。
抗生素抗性基因的消除途径
在自然环境中，抗生素抗性基因消除受光照、温度、含氧量和微生物作用的影响。
光照可以加速抗生素抗性基因的降解，有研究显示，在黑暗条件下，抗性基因与宿主细胞几乎不发生光解［16］。
堆肥过程中的高温可以在一定程度上去除畜禽粪便中有害污染物，同样，堆肥过程中的高温可使抗生素抗性基因不能承受很高的温度而被除去。Selvam等研究发现，在堆肥高温阶段可有效杀死猪粪中携带抗性基因的大肠杆菌。另外在实际堆肥生产中添加的调理剂如锯末、稻草、秸秆、蘑菇渣、泥炭、沸石、过磷酸钙、生物碳及石灰氮等，有的是良好的杀菌剂，有的直接影响堆肥的温度，有的能延长堆肥高温持续时间。这些调理剂的存在使抗生素抗性基因在堆肥过程中能够得到更好去除。
研究发现，不同的污水处理系统对抗性基因有一定的消减。李超等111对采用厌氧一缺氧一好氧（anaer-obic一noxic一^xic,A2/O）污7水处理工艺的污水处理厂进行了研究，结果显示污水处理工艺对抗环丙沙星细菌和喹诺酮类抗性基因具有有效的去除作用。
Zhuang等個研究验证了生物处理工艺和消毒工艺对喹诺酮类抗性基因具有有效的去除作用。刘锐问研
究表明，浙江中法农业科技发展有限公司的屠宰废水处理工程中厌氧、氧化塘工艺可以通过减少微生物生物量可有效地去除2种磺胺类抗性基因（sul I、sul域）和3种四环素类抗性基因（te-tA、tetB和tetC）。
结论
虽然抗生素抗在自然环境中的浓度较低，但是抗生素抗性基因对人类的危害和影响是十分明显的。目前对抗生素抗性基因的研究多停留于检测方面，对其的传播、扩散及消除方面的研究还不深入，国家基金委和科技部应加大有关抗生素抗性基因在传播、扩散及消除方面研究项目经费的支持力度，同时国家相关部门应采取适合我国国情的抗生素污染控制策略和消除措施，杜绝抗生素滥用现象，从根本上预防、减少以及去除这类环境污染物。
（作者单位：厦门市环境科学研究院）参考文献
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