环境中四环素类抗生素的污染及其对人体健康的影响

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四环素类抗生素在水体中的光降解及毒性变化研究

四环素类抗生素在水体中的光降解及毒性变化研究

四环素类抗生素在水体中的光降解及毒性变化研究四环素类抗生素在水体中的光降解及毒性变化研究引言:随着工业和农业的快速发展,水环境污染日益严重。

其中,抗生素类药物在废水中的存在引起了广泛关注。

四环素类抗生素是一类广泛应用于人畜养殖行业的药物,其在水体中的光降解及毒性变化研究成为当前水环境保护领域的热点问题。

1. 四环素类抗生素在水体中的来源及污染状况四环素类抗生素主要来源于人畜养殖业的使用,这些药物通过动物的代谢和排泄进入水体中。

研究表明,四环素类抗生素在水体中的浓度很高,且难以被传统的废水处理方法去除,从而进一步导致对水生生物的毒性效应。

2. 四环素类抗生素的光降解机制四环素类抗生素在水体中的光降解主要受到光照强度、温度、溶解氧等因素的影响。

在光照作用下,四环素类抗生素分子发生光解反应,从而降解为较低毒性的代谢产物。

此外,氧化反应也是四环素类抗生素光降解的重要途径,通过光照和氧化反应共同作用,四环素类抗生素可以有效地被分解。

3. 四环素类抗生素的光降解动力学研究通过对四环素类抗生素的光降解动力学研究,可以了解其在光照条件下的降解速度和机理。

研究发现,四环素类抗生素的光降解遵循一级动力学反应,其降解速度与光照强度和温度呈正相关关系。

此外,溶解氧和pH值也会对四环素类抗生素的光降解速度产生一定影响。

4. 四环素类抗生素光降解产物的毒性变化研究四环素类抗生素在光降解过程中会生成一系列降解产物,这些产物对水生生物的毒性可能存在较大差异。

研究结果表明,部分降解产物可能具有更高的毒性,这与其结构和毒理机制有关。

因此,除了研究四环素类抗生素的光降解速度外,还需要重点关注降解产物的毒性效应。

5. 对四环素类抗生素污染水体的治理策略针对四环素类抗生素污染水体,提出了一些治理策略。

例如,利用光催化技术可以加速四环素类抗生素的光降解过程,减少其对水生生物的毒性影响。

此外,也可以通过改善人畜养殖行业的管理和监督,减少四环素类抗生素的使用量,从根本上降低其在水体中的污染程度。

四环素类抗生素在环境中的研究进展

四环素类抗生素在环境中的研究进展

四环素类抗生素在环境中的研究进展摘要:四环素类抗生素是放线菌和广谱抗生素产生的半合成衍生物[1]。

作为环境中最常见的有机污染物,引起了世界广泛关注。

四环抗生素作为一种广谱药物,其广泛用于畜牧、医药和水产养殖等领域,但由于其稳定的特性,需要复杂的过程才能降解,往往被认为是难以消除的污染物。

近年来,在土壤、地表水和地下水中发现了越来越多的四环素,这些残留在环境中的四环素通过迁移和转化,最终将危害人类的健康生活和生态环境的稳定。

关键词:四环素;迁移;残留;进展引言四环素是由放线菌产生的广谱抗生素,主要包括天然抗生素和半合成衍生物。

其在土壤环境和生态行为中的残留物受到了各行业人士的广泛关注和研究。

本文的目的是了解土壤环境中四环素类抗生素的降解和迁移行为,为今后研究土壤中四环素类抗生素的生态行为提供研究基础,在为人们今后在安全使用抗生素方面提供一定的帮助[2]。

1四环素类抗生素的来源及迁移1.1四环素类抗生素的来源四环素类抗生素(TCs)在上世纪中叶被发现,因为它价格低廉,抗菌效果突出的特点,TCs在发展中国家很受欢迎。

我国每年生产约21万吨抗生素,其中大部分用于畜牧业,并且四环素类抗生素是占据生产和使用比例都较高的抗生素。

我国不仅是世界上TCs生产最多的国家,也是TCs消费最多的国家。

2013年TCs消耗接近7000吨,而且近年来TCs的使用量也在逐年升高。

中国许多省份土壤中TCS含量已经超过了欧盟规定的风险阈值。

1.2四环素类抗生素的迁移1.2.1水环境中的迁移水环境中的四环素类抗生素主要来自制药废水、医疗废水和兽用废水。

对这些废水的环境监测过程如果不到位不完善,TCs就会通过各种渠道排放到水中,从而破坏水中微生物的生长环境,继而影响生态平衡,最终威胁我们的健康。

排放的制药废水以及使用抗生素后产生的垃圾将直接或间接影响水质。

我们在一些养猪场附近的水中发现了浓度较高的TCs,并在主要水流中采集了这些四环素类抗生素。

《2024年自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展》范文

《2024年自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展》范文

《自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展》篇一一、引言随着人类社会的发展,抗生素的使用量逐年增加,这些药物不仅在医疗领域得到广泛应用,也在农业、水产养殖等领域得到大量使用。

然而,抗生素的广泛使用也导致了其在自然水环境中的污染问题日益突出。

本文将就自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害进行详细的研究与探讨。

二、自然水环境中抗生素的污染现状目前,全球范围内的河流、湖泊、地下水等自然水环境中均检测到抗生素的存在。

这些抗生素主要来源于人类和动物的医疗、农业和水产养殖等活动。

由于抗生素的持久性和生物累积性,它们在自然水环境中难以降解,长期积累会对水生生物和人类健康造成潜在威胁。

三、抗生素在自然水环境中的来源1. 医疗排放:医院是抗生素使用的重要场所,部分未被人体吸收的抗生素会随污水排放到自然水环境中。

2. 农业和水产养殖:为提高农作物和水产产量,农业生产中大量使用抗生素作为饲料添加剂和疾病预防措施。

这些抗生素随动物粪便和农田径流进入自然水体。

3. 家庭和生活污水:含有抗生素的家庭污水未经有效处理直接排放到自然水体中。

四、抗生素对自然水环境和人类健康的危害1. 对水生生物的影响:抗生素会破坏水生生态系统的微生物平衡,影响水生生物的生长和繁殖。

长期暴露于抗生素环境中的水生生物可能产生抗药性,对人类健康构成潜在威胁。

2. 饮用水安全:自然水环境中的抗生素可能通过饮用水源进入人类体内,长期摄入可能对人体健康造成不良影响。

3. 抗药性基因的传播:抗生素的选择压力促进了抗药性基因的产生和传播,这些抗药性基因可能在不同细菌之间转移,导致“超级细菌”的出现,给人类健康带来严重威胁。

五、研究进展针对自然水环境中抗生素的污染问题,国内外学者进行了大量研究。

通过分析不同地区的水样,研究者们发现抗生素在自然水环境中的分布和浓度存在显著差异,这与人类活动、气候等因素密切相关。

此外,研究者们还探讨了抗生素在自然环境中的迁移转化规律,以及其对水生生态系统和人类健康的影响机制。

自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展

自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展

自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展引言抗生素是一类广泛应用于人类和动物医学领域的重要药物,对于保护人类和动物的健康起到了重要的作用。

然而,随着抗生素的广泛使用,其在自然水环境中的污染问题也逐渐引起了人们的关注。

本文将探讨自然水环境中抗生素的污染现状、来源及其可能造成的危害,并总结近年来的研究进展。

一、自然水环境中抗生素的污染现状自然水环境中抗生素的污染问题已经成为一个全球性的环境问题。

研究表明,水体中通常可以检测到多种类型的抗生素,包括β-内酰胺类、四环素类、磺胺类、氨基糖苷类等,其中β-内酰胺类抗生素的浓度最高。

抗生素的浓度和种类在不同地区和水体中存在差异,主要受到排放源的影响。

目前,许多国家和地区的自然水环境中都存在抗生素的污染问题。

在中国的各个河流和湖泊中都可以检测到抗生素的存在,其中以农业和养殖活动为主的地区受到的污染程度较高。

同时,在一些发展中国家,由于环境监管的不健全,抗生素的污染问题更加严重。

二、自然水环境中抗生素的来源抗生素在自然水环境中的来源主要包括人类和动物的排泄物、农业和养殖活动的废水以及医疗废水。

人类和动物排泄物中含有未被吸收的抗生素和其代谢产物,通过粪便和尿液的排泄进入到自然水环境中。

此外,农业和养殖活动中使用的大量抗生素也会随着废水的排放进入到自然水体中。

医疗废水中的抗生素主要来自于治疗和预防用药的废水排放。

这些源头的排放导致了抗生素在水环境中的广泛分布。

三、自然水环境中抗生素的危害自然水环境中抗生素的存在对生态环境和人类健康都可能造成潜在危害。

首先,抗生素在水体中的存在可能对水生生物产生毒性影响,对水生生物的生长、繁殖和免疫功能产生不利影响,甚至可能导致物种的灭绝。

其次,抗生素的存在还可能促进细菌的耐药性发展。

水环境中存在的微生物可能通过水中的抗生素浓度低但持续存在的压力下逐渐形成抗药性,这对于人类和动物的健康将带来严重的隐患。

四、研究进展近年来,越来越多的研究关注自然水环境中抗生素的污染问题,并取得了一些重要的研究进展。

《2024年环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展》范文

《2024年环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展》范文

《环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展》篇一一、引言随着人类对抗生素的广泛使用,四环素类抗生素(Tetracyclines,TCs)在环境中的污染问题日益严重。

这些药物进入环境中后,会对生态环境造成不良影响,尤其是对微生物和人体的健康构成了严重的威胁。

因此,研究和开发高效的处理技术来减少四环素类抗生素的环境污染已经成为环境科学领域的紧迫任务。

本文旨在全面分析四环素类抗生素污染的现状及原因,同时梳理近年的相关研究进展,以期为未来污染处理技术的发展提供参考。

二、四环素类抗生素污染的概况四环素类抗生素广泛应用于畜牧业和人类医疗中,但由于其广泛使用和不合理处置,使得四环素类抗生素大量进入环境。

它们不仅对水生生物产生毒性作用,还可能通过食物链进入人体,引发各种健康问题。

因此,对四环素类抗生素污染的处理显得尤为重要。

三、四环素类抗生素污染处理技术的研究进展(一)物理法物理法主要包括吸附法、膜分离法等。

近年来,研究者们通过改进吸附材料和优化膜分离技术,提高了对四环素类抗生素的去除效率。

例如,利用纳米材料、活性炭等作为吸附剂,可以有效地吸附和去除水中的四环素类抗生素。

(二)化学法化学法主要包括光催化氧化法、高级氧化法等。

这些方法可以有效地降解四环素类抗生素,将其转化为低毒或无毒的化合物。

其中,光催化氧化法利用光催化剂(如TiO2)在光照条件下产生强氧化性物质,从而降解四环素类抗生素。

(三)生物法生物法主要包括微生物降解法、植物修复法等。

微生物降解法利用微生物的代谢作用将四环素类抗生素转化为无害物质。

植物修复法则利用植物对四环素类抗生素的吸收和转化作用,降低其在环境中的浓度。

此外,生物强化技术和基因工程技术也被应用于提高生物处理的效果。

(四)组合法组合法是将上述几种方法进行组合,形成一种综合性的处理方法。

例如,物理法和化学法的组合、物理法和生物法的组合等。

这种组合法可以根据实际需求和具体情况进行灵活调整,以提高处理效果和效率。

自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展

自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展

自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展引言:抗生素是人类历史上一大突破性发明,它为人类战胜了许多传染病提供了有力的武器。

然而,随着抗生素的广泛使用,它们不仅在医疗领域发挥作用,也进入了自然水环境中,并且对生态系统和人类健康带来潜在的风险。

本文将探讨自然水环境中抗生素的污染现状、来源及其对环境和健康的危害研究进展。

一、抗生素在自然水环境中的污染现状随着全球抗生素的使用和生产量增加,抗生素在自然水环境中的污染也日益严重。

研究表明,自然水环境中的抗生素污染主要来自人类和动物的使用和排泄,以及医疗废水和养殖业的排放。

近年来,城市化进程加快,医院和养殖场污水的排放成为抗生素污染的主要来源之一。

另外,抗生素生产过程中的工业废水也是导致抗生素污染的重要因素。

二、抗生素在自然水环境中的来源抗生素在自然水环境中的来源主要包括:废水排放、养殖业和农业、抗生素生产工业废水。

废水排放是抗生素污染的主要来源之一,包括医疗废水和家庭废水。

养殖业和农业中的抗生素使用也是抗生素污染的重要来源。

尽管抗生素在用药时主要用于防治疾病,但养殖业和农业的抗生素滥用和过度使用导致了抗生素在环境中的大量释放。

另外,抗生素的生产过程中产生的废水也直接导致抗生素污染。

三、抗生素污染对环境的危害抗生素污染对自然水环境和生态系统造成了广泛而潜在的危害。

首先,抗生素对水生生物、水生植物和浮游生物的生存和繁殖能力产生了直接的毒性影响。

其次,抗生素对微生物群落的多样性和稳定性产生负面影响,导致土壤富集抗生素,加剧了耐药基因的传播。

此外,抗生素还会干扰水域生态系统的菌群结构,破坏了水质自净和生物降解的能力。

四、抗生素污染对人类健康的危害除了对环境造成的危害外,抗生素污染还对人类健康造成潜在风险。

首先,长期暴露于含有抗生素的自然水源可能导致人体对抗生素的耐药性增加,从而降低抗生素治疗的效果。

其次,抗生素污染可能导致人类暴露于低浓度的抗生素,这些低浓度抗生素可能对人类造成慢性毒性影响,如免疫系统异常和生育问题。

抗生素滥用对环境的影响

抗生素滥用对环境的影响

抗生素滥用对环境的影响抗生素是一类广泛应用于人类和动物医药领域的药物,它们通过抑制或杀死细菌来治疗感染病症。

然而,随着抗生素的广泛应用和滥用,其对环境产生的负面影响越来越受到关注。

本文将探讨抗生素滥用对环境的影响,并提出相应的解决方案。

一、抗生素滥用导致环境污染抗生素在人类和动物体内使用后,残留的药物成分通过排泄物和废水进入环境中。

这些废水通常经过污水处理厂,然而许多污水处理厂并不具备完全去除抗生素残留的能力,导致抗生素进入水体。

此外,农业领域中的抗生素滥用也是环境污染的重要原因。

养殖业广泛使用抗生素,以预防和控制动物疾病,但部分抗生素被动物排泄后会进入土壤和水源,从而对环境产生污染。

二、抗生素滥用导致抗药性的传播抗生素滥用不仅对环境造成污染,也加剧了抗药性的传播。

抗生素残留在环境中存在一定浓度后,细菌逐渐进化演变,形成对抗生素的耐药性。

这些抗药性细菌可以通过空气、水源和食物等途径传播到人类和动物中,使得原本对抗生素敏感的细菌变得难以治愈。

这对于临床治疗和养殖业的健康管理构成了巨大威胁。

三、抗生素滥用破坏生态平衡抗生素在环境中的积累不仅对细菌产生了选择压力,也对其他微生物和生物多样性产生了直接或间接的影响。

某些微生物可以利用或抵抗抗生素,但其他微生物则可能受到抑制或杀死。

这可能导致微生物群落的不平衡和多样性的丧失。

从而破坏土壤健康和其他生态系统的稳定性。

解决方案:1. 加强抗生素的监管和合理使用政府需要制定更加严格的法规和政策来控制抗生素的销售和使用,限制药店和医院的滥用现象。

医生应遵循合理用药的原则,在必要的情况下才开具抗生素处方。

同时,农业部门应推行科学养殖模式,减少对抗生素的依赖。

2. 加强废水处理厂的抗生素去除能力提升污水处理厂对抗生素的处理效率,使用先进的生物技术和物理化学方法,尽量去除废水中的抗生素残留。

此外,加强对废水中抗生素浓度的监测,并采取相应的控制措施,确保废水排放的安全性。

环境中四环素类抗生素的污染及其对人体健康的影响

环境中四环素类抗生素的污染及其对人体健康的影响

环境中四环素类抗生素的污染及其对人体健康的影响————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:环境中四环素类抗生素的污染及其对人体健康的影响2013级七年临床周博洋指导教师公共卫生学院施致雄副教授摘要:四环素类抗生素进入人体后,难以被肠胃吸收,约75%以母体化合物的形式被排入污水。

然而,现有的工艺只能部分去除四环素类抗生素,从而导致仍有相当数量的活性成分进入自然环境中。

进入到环境中的抗生素会发生降解反应(抗生素的降解是指抗生素通过生物或非生物的过程使其从大分子化合物转化为小分子化合物,并最终转化为水和二氧化碳的过程),但很难得到完全降解,而是产生一系列代谢及降解中间产物,这些产物往往具有更大的毒性。

同时,环境中的四环素类抗生素普遍残留还会诱导微生物逐渐对其产生抵抗性,造成抗药性菌群的富集及抗性基因(antibioticresistance genes,ARGs)的产生。

作为近年来日益受到关注的潜在环境生态危险源,四环素类抗生素的研究日益增多。

本文在总结相关研究的基础上,对抗生素使用状况进行分析(包括但不限于四环素类抗生素),阐明四环素类抗生素污染现状,探讨四环素类抗生素对人体健康的危害,为抗生素的合理使用提供参考。

关键词:四环素类抗生素污染人体健康合理用药Abstract:For Tetracycline antibiotics(TCs) ,itis difficult tobe a bsorbed bythe stomach,which leads to a result that about 75%of TCswill bedischarged into the sewagein the formof parent antibiotics.However, the sewageprocess can only partiallyremovethe tetracycline antibiotics,whichleads to aconsiderable number of activeingredients into the natural environme nt.Antibiotics inthe environment will producedegradationrea ction, however,insteadofbeingcompletelydegraded, aseries of metabolism andthe degradationintermediate areproduced,which tend to have greatertoxicity.Moreo ver, tetracycline antibiotics intheenvironmentwillgradually inducemicroorganism to possess resistance,which cause towbadeffects:drug-resistant bacteria enrichmentand resistance gene(antibiotic resistance genes, ARGs).As a potential environmentalhazard,TCs haveattracted increasing a ttention in recent years. Based on thesummary of related res earch,thispaperanalysis theusageof antibiotics(i ncluding,but not limited toTCs), clarify thetetracyclineantibiotics pollution status, and investigate the tetracyclineantibi otics’harm to human health, to provide reference for rational administrationof drug(antibiotics)Key words:Tetracycline antibiotics(TCs); pollution ;human h ealth ; rational administrationofdrug近年来,PPCPs作为一种新兴污染物日益受到人们的关注。

四环素类抗生素在土壤中的环境行为及生态毒性研究

四环素类抗生素在土壤中的环境行为及生态毒性研究

四环素类抗生素在土壤中的环境行为及生态毒性研究四环素类抗生素在土壤中的环境行为及生态毒性研究引言四环素类抗生素是广泛应用于临床和养殖业的一类重要抗生素。

然而,它们的使用过程中产生的大量废弃物和排放物,以及与土壤的相互作用,引发了人们对它们在土壤中的环境行为及生态毒性的关注。

本文旨在综述四环素类抗生素在土壤中的环境行为及相关生态毒性研究进展。

四环素类抗生素的环境归趋四环素类抗生素在土壤中的环境行为是研究的重点。

土壤是一个复杂的生态系统,四环素类抗生素进入土壤中的途径主要有人为排放、农田施用、养殖废弃物的肥料化,以及污水灌溉等。

其中,最主要的途径是农田施用和养殖废弃物的肥料化,这导致土壤中四环素类抗生素的浓度明显上升。

四环素类抗生素在土壤中的行为主要包括吸附、解吸、迁移和降解。

吸附是四环素类抗生素在土壤中的主要行为方式,其吸附程度与土壤性质、溶液pH值、四环素类抗生素的化学结构和环境因素有关。

研究表明,不同土壤类型对四环素类抗生素的吸附能力存在差异,粘性土壤对其吸附能力较强,而砂质土壤则相对较弱。

此外,四环素类抗生素的解吸也是一个重要的环境行为,它可能导致四环素类抗生素在土壤中的迁移和进一步污染。

降解是四环素类抗生素从土壤中移除的一种方式,但其降解速率较慢,需要较长的时间才能完全降解。

四环素类抗生素在土壤中的生态毒性四环素类抗生素的长期存在和积累可能对土壤生态系统产生不可忽视的影响。

它们可能通过干扰土壤微生物群落结构、抑制酶活性、影响土壤中的氮、磷、铁等元素循环过程,而对土壤呼吸、有机质分解和养分释放等关键生态过程产生负面影响。

土壤微生物是土壤生态系统中的关键组成部分,它们在土壤有机质分解、养分循环和土壤健康维持等方面发挥着重要作用。

研究表明,四环素类抗生素的存在会抑制土壤细菌、真菌和放线菌的生长,对微生物群落结构产生负面影响。

此外,四环素类抗生素的存在还会引发土壤酶活性的下降,抑制土壤中氮循环、磷循环等关键元素的释放过程,进而导致土壤中的养分利用率降低。

环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展

环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展

环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展摘要:四环素类抗生素是广泛应用于畜牧业和人类医疗领域的一类重要抗生素,然而,其广泛使用和排放导致了环境中的污染问题。

本文对环境中四环素类抗生素的污染现状进行了介绍,并综述了近年来该领域的污染处理技术研究进展。

目前的处理方法主要包括物理、化学和生物方法。

物理方法主要包括吸附和膜分离技术,化学方法主要包括氧化还原和高级氧化技术,生物方法主要包括微生物降解和植物修复技术。

各种技术方法各有优势和局限性,需要根据实际情况进行选择和优化。

未来的研究重点应放在开发高效、环保的污染处理技术,以减少四环素类抗生素对环境的危害。

关键词:四环素类抗生素,环境污染,处理技术,物理方法,化学方法,生物方法1. 引言四环素类抗生素是一类来源广泛,广泛应用于畜牧业和人类医疗领域的重要抗生素。

然而,其大规模使用和排放导致了环境中的污染问题。

四环素类抗生素具有长期存在和难降解等特性,对环境和生物产生潜在的危害。

因此,研究和开发环境中四环素类抗生素污染的处理技术具有重要的理论和实际意义。

2. 环境中四环素类抗生素污染现状环境中四环素类抗生素污染主要来源于畜牧业和人类医疗活动。

畜牧业是主要的源头,因为四环素类抗生素主要被用于预防和治疗家禽和畜牧业动物的疾病。

同样,人类医疗活动也是一个重要的源头,因为四环素类抗生素是临床上常用的一类抗生素。

3. 物理方法物理方法是处理四环素类抗生素污染的基本方法之一。

其中,吸附技术是常用的一种物理方法,通过吸附剂吸附抗生素分子来实现去除。

常用的吸附剂包括活性炭、沸石等。

另外,膜分离技术也是一种有效的物理方法,通过膜的选择性透过性,将四环素类抗生素分离出来。

4. 化学方法化学方法主要包括氧化还原和高级氧化技术。

氧化还原技术主要是通过氧化还原反应将四环素类抗生素转化为无害的物质。

常用的氧化还原剂包括臭氧、过氧化氢等。

高级氧化技术利用高级氧化剂产生的自由基对四环素类抗生素进行降解。

抗生素污染

抗生素污染

基态电子转移 产生阴离子自 由基
大量的自由基过氧化物 和单重态氧,加速药物 的降解,
超氧阴离子自由基
激发三重态阴离子自由基 可将能量传递给溶解氧产 生超氧阴离子自由基
与超氧阴离子自由基 发生反应进行光解 (在溶液中更易进行)
四环素类抗生素在强氧化剂的作用下也会发生降解。
氧化降解
四环素的降解速率影响因素: PH和气态臭氧浓度的影响显著; H2O2和羟基自由基清除剂基本没有影响; 臭氧的直接氧化是该降解过程的主导因素。
四环素类抗生素对植物的生态毒性
多项研究表明,四环素类抗生素可能通过抑制叶 绿体酶的活性,从而对植物生长产生抑制作用,影响 植物发芽率和根的生长。四环素类药物对植物根系的 毒性较大,高浓度时显著抑制出生根的生长,这可能 与四环素在植物根部的蓄积量有关,在根部蓄积量最 多,因此表现出对根生长的抑制作用最为显著。
四环素在土壤中的迁移转化
土壤是四环素等污染物质的最终归宿。在土壤中,四环素将发生 一系列的物理、化学和生物反应,其中一部分降解或转化为无害物质; 一部分被土壤所吸附,长期存在于土壤环境中,并将在土壤中积累,进而 对环境产生长期和深远的影响。
吸附
抗生素通过施用动物 粪便等方式进入农业 土壤后,其去向及其对 土壤微生物等的影响 与土壤对其的吸附强 弱密切相关。吸附是 抗生素在土壤环境中 迁移和转化的重要过 程,其很大程度上取决 于抗生素和土壤的特 性。影响抗生素在土 壤中吸附的主要外因 有土壤pH值、土壤矿 物质和有机质等。
浓度mg/kg 添加粪肥 不添加粪肥 对微生物呼吸 的抑制
0.01
1
100
1000
7h和21h时观察:零星有植物种子发芽率降低 抑制植物生长 的现象,但是并未观察到直接的剂量——效应关 系。 无抑制作用 在100mg/kg时影响为16%-25%,其余浓度均未有 显著影响 28%-38%

抗生素的环境残留 生态毒性及抗性基因污染

抗生素的环境残留 生态毒性及抗性基因污染

抗性基因污染
抗性基因是指能够使细菌等微生物对抗生素产生抗性的基因。抗生素的大量 使用会筛选出具有抗性基因的细菌,使其逐渐成为优势种群。这些抗性基因可能 通过水平基因转移在环境中传播,导致其他微生物也获得抗性。这种现象称为抗 性基因污染。随着抗性基因的传播,可能导致抗生素治疗效果下降,甚至失效, 对人类健康产生严重威胁。
参考内容二一、引言 Nhomakorabea随着人类医疗、畜牧业和农业的快速发展,抗生素的大量使用已经对全球水 环境造成了严重的影响。这些影响主要体现在抗生素残留和抗性基因的扩散上, 这些物质对生态系统和人类健康构成了潜在威胁。因此,对水环境中抗生素和抗 性基因污染特征的理解,以及寻找有效的控制措施,成为了当前环境科学领域的 重要课题。
引言:
四环素类抗生素是一类广谱抗生素,广泛应用于医学和畜牧业。然而,抗生 素的滥用和不当处置导致土壤环境中四环素类抗生素残留和抗性基因污染的问题 日益严重。了解土壤环境中四环素类抗生素残留及抗性基因污染的来源、传输、 累积过程及其潜在危害,对于采取有效的环境风险评估和控制措施具有重要意义。
研究现状:
3、提高公众意识:通过教育和宣传,提高公众对抗生素知识的认识,让公 众了解抗生素的使用原则和注意事项,减少抗生素的滥用现象。
4、强化废水处理和废物管理:建立完善的废水处理和废物管理措施,严格 控制抗生素的生产、使用和处置过程,减少抗生素对环境的排放和污染。
参考内容
摘要:
本次演示综述了土壤环境中四环素类抗生素残留及抗性基因污染的研究现状, 讨论了这一领域存在的研究空白和需要进一步探讨的问题。通过对现有研究的归 纳和总结,旨在为未来的研究提供参考和启示。
二、水环境中抗生素和抗性基因 污染的特征
1、抗生素残留与扩散:大量的研究显示,污水处理厂、养殖业和农业活动 是水环境中抗生素残留的主要来源。这些抗生素通过废水排放进入水体,对水生 生物产生影响,并可能通过食物链传递给人类。

抗生素抗性基因在环境中的分布及对人体的危害

抗生素抗性基因在环境中的分布及对人体的危害

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治疗,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。

《2024年环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展》范文

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《环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展》篇一一、引言近年来,随着医疗技术的快速发展和畜牧业的广泛规模化,四环素类抗生素的使用量显著增加。

然而,这类抗生素的大量使用与不恰当处置导致其广泛地存在于环境介质中,尤其是地表水、地下水以及土壤等。

这不仅影响了生态环境的质量,还对人类的健康构成威胁。

因此,环境中的四环素类抗生素污染问题成为了重要的研究议题。

本文旨在阐述四环素类抗生素在环境中的污染问题及其处理方法的技术研究进展。

二、四环素类抗生素的环境污染问题四环素类抗生素的广泛使用导致其在环境中的积累和持久性,严重影响了生态环境。

首先,这些抗生素在排放到水体后,通过地表径流、渗滤等途径进入地下水系统,进而对水生生态系统造成破坏。

其次,这些药物成分被植物吸收后进入食物链,对人体健康造成潜在风险。

因此,四环素类抗生素的环境污染问题亟需得到解决。

三、四环素类抗生素污染处理技术为了有效解决四环素类抗生素的污染问题,科研人员提出了多种处理技术。

1. 物理法:包括吸附法、膜分离法等。

吸附法利用活性炭、生物炭等材料对四环素类抗生素进行吸附去除。

膜分离法则是利用不同孔径的膜对四环素类抗生素进行截留和分离。

这些方法具有操作简便、成本较低等优点,但往往需要与其他技术结合以提高处理效果。

2. 化学法:包括氧化法、还原法等。

氧化法利用强氧化剂如高锰酸钾、臭氧等将四环素类抗生素分解为低毒或无毒的产物。

还原法则通过还原剂将四环素类抗生素的结构破坏或转化为其他形态。

这些方法具有较高的处理效率,但可能产生二次污染物。

3. 生物法:包括微生物降解、植物修复等。

微生物降解利用特定的微生物菌群将四环素类抗生素作为碳源进行降解。

植物修复则是利用植物及其根际微生物共同作用去除四环素类抗生素。

这些方法具有环保、成本低等优点,但处理速度较慢,受环境因素影响较大。

四、技术研究进展近年来,针对四环素类抗生素的污染处理技术取得了显著的进展。

一方面,新型材料如纳米材料、复合材料等被广泛应用于吸附法和膜分离法中,提高了处理效率和吸附容量。

环境中抗生素污染物的研究进展

环境中抗生素污染物的研究进展

环境中抗生素污染物的研究进展环境中抗生素污染物的研究进展近年来,随着人们对环境保护意识的提高,环境中污染物的研究备受关注。

抗生素污染物作为一类严重污染环境的物质,引起了广泛关注。

本文旨在梳理环境中抗生素污染物的研究进展,探讨其对环境和人类健康的潜在影响,并提出解决方案,促进环境的可持续发展。

抗生素是人类历史上一项伟大的医学发现,其广泛应用在保护人类免受细菌感染的同时,也引发了环境中抗生素污染物的问题。

抗生素不仅存在于医疗废水中,还通过农业用药、养殖业等途径进入环境。

环境中的抗生素污染物具有极高的稳定性和生物活性,对水体、土壤和生态系统造成了潜在的危害。

首先,抗生素污染物对水体环境产生了严重影响。

研究表明,水体中含有抗生素的多个种类,这些抗生素残留的含量不断积累,对水中的微生物群落结构和生态系统功能产生了重要影响。

此外,抗生素污染物还可能导致水体富营养化和产生抗生素耐药菌株,进而威胁人类健康。

其次,土壤中的抗生素污染物也日益引起关注。

研究显示,通过废水灌溉、施用含抗生素的肥料等途径,抗生素污染物进入土壤系统,对土壤生物多样性和微生物群落结构造成负面影响。

抗生素污染物还可能通过生物链转运到植物体内,最终影响人类的膳食安全。

抗生素污染物对生态系统的潜在影响需要引起人们高度重视。

环境中的抗生素污染物可能破坏水生生物的生长和繁殖能力,导致生物多样性下降。

此外,抗生素污染物还会干扰环境内的自然循环过程,如碳循环和氮循环,对生态系统功能造成不可逆转的损害。

针对环境中抗生素污染物的严重问题,需要综合施策来解决。

一方面,应加强废水处理和农业用药的管理措施,减少抗生素排放和使用量。

另一方面,要开展抗生素污染物的监测和评估工作,建立完善的环境风险评估体系。

此外,研发新型的环境友好型抗生素药物和环境修复技术,有助于减少抗生素污染物的生成和迁移。

总之,环境中抗生素污染物的研究进展显示了其对环境和人类健康的潜在影响。

在环境保护和可持续发展的大背景下,我们需要加强对抗生素污染物的相关研究,制定合理的管理措施,减少其对环境和人类的危害。

《2024年自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展》范文

《2024年自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展》范文

《自然水环境中抗生素的污染现状、来源及危害研究进展》篇一一、引言随着人类社会的快速发展和抗生素的广泛使用,自然水环境中抗生素污染问题逐渐显现并成为环保领域的焦点问题之一。

本文将重点讨论自然水环境中抗生素的污染现状、主要来源及危害,并对当前相关研究进展进行总结。

二、自然水环境中抗生素的污染现状近年来,随着抗生素在医疗、农业、水产养殖等领域的广泛应用,大量抗生素通过废水排放、雨水冲刷、农业活动等途径进入自然水环境。

研究表明,全球各大河流、湖泊、海洋等自然水体中均检测到抗生素的存在。

这些抗生素在自然水环境中难以降解,长期积累可能导致生态系统的破坏和生物多样性的丧失。

三、抗生素污染的主要来源1. 医疗废水:医院、诊所等医疗机构在使用抗生素过程中产生的废水是抗生素污染的重要来源。

这些废水中含有大量的抗生素残留物,未经有效处理直接排放到自然水体中。

2. 农业活动:农业生产中大量使用抗生素饲料添加剂,导致含有抗生素的畜禽粪便随雨水冲刷进入河流、湖泊等水体。

3. 水产养殖:水产养殖业为提高养殖密度和预防疾病,大量使用抗生素,造成养殖废水中的抗生素含量较高。

4. 城市污水:城市生活污水中也含有一定量的抗生素,主要通过城市污水处理厂进行处理,但部分未达标排放的污水仍会对自然水环境造成污染。

四、抗生素污染的危害1. 对人体健康的影响:自然水环境中的抗生素可能通过饮水、食物链等途径进入人体,对人体健康造成潜在威胁。

长期摄入低剂量的抗生素可能导致耐药菌株的出现和传播,增加治疗难度。

2. 对生态系统的破坏:抗生素对水生生物具有毒性和致畸作用,可能影响其生长、繁殖和行为。

此外,抗生素还可能改变微生物群落结构,破坏生态平衡。

3. 对生物多样性的影响:抗生素的长期积累可能导致水生生物种群结构的改变,降低生物多样性。

此外,耐药菌株的传播也可能影响其他物种的生存。

五、研究进展1. 监测技术:随着科技的发展,越来越多的先进技术应用于抗生素污染的监测,如高效液相色谱、质谱等技术,提高了检测的准确性和灵敏度。

环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展

环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展

环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展随着农业的发展和人类对养殖业的需求增加,四环素类抗生素被广泛应用于畜牧业中,以控制和预防动物疾病。

然而,由于畜牧业废弃物的直接排放和土壤、水体的污染,四环素类抗生素进入环境系统,对生态环境和人类健康造成了潜在的威胁。

因此,研究和发展高效的四环素类抗生素污染处理技术已经成为迫切的需求。

目前,针对环境中四环素类抗生素污染的处理技术已经取得了一些进展。

早期的处理方法主要包括生物修复、物化处理和酶降解等。

生物修复方法是利用微生物降解四环素类抗生素,其中细菌、真菌和藻类等微生物被广泛研究。

物化处理方法则是通过吸附、氧化还原和高级氧化等物理化学反应来去除四环素类抗生素。

而酶降解方法是利用酶的催化性质降解四环素类抗生素。

尽管这些方法在一定程度上可以去除环境中的四环素类抗生素,但仍然存在一些问题,如效率低、成本高和废物处理等方面的不足。

近年来,新型的四环素类抗生素污染处理技术逐渐兴起。

其中,高效可控的光催化降解成为研究的热点之一。

光催化降解是利用光催化材料通过吸收可见光或紫外光的能量来激发电子转移反应,从而降解有机物。

许多光催化材料,如二氧化钛、二氧化硫等,已经被广泛研究用于四环素类抗生素的降解。

同时,一些改性的光催化材料也不断涌现,如负载二氧化钛纳米颗粒、改性二氧化硫等。

这些新型光催化材料具有更高的光催化活性和更好的稳定性,能够更有效地去除环境中的四环素类抗生素。

另外,基于协同降解技术的研究也取得了一些进展。

协同降解技术将不同的污染物处理方法结合在一起,以提高处理效果。

例如,将物化处理和生物修复相结合,通过吸附和氧化还原反应去除四环素类抗生素的同时利用微生物降解其降解产物。

这种协同降解技术可以实现高效去除四环素类抗生素,并减少废物产生。

此外,一些基于纳米技术的新型协同降解方法也值得期待,如纳米吸附材料与纳米催化剂的联合应用。

虽然研究和应用新型的四环素类抗生素污染处理技术在不断进行,但仍然存在一些挑战。

《2024年环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展》范文

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《环境中四环素类抗生素污染处理技术研究进展》篇一一、引言随着现代医药业的发展,四环素类抗生素(Tetracyclines,TCs)在人类和动物医疗中的使用日益广泛。

然而,这些抗生素的大量使用和不当处置导致了环境中的四环素类抗生素污染问题日益严重。

四环素类抗生素的残留不仅对生态环境造成潜在威胁,还可能通过食物链对人类健康产生不良影响。

因此,对环境中四环素类抗生素污染处理技术的研究显得尤为重要。

本文将就环境中四环素类抗生素污染处理技术的最新研究进展进行综述。

二、四环素类抗生素的环境污染现状四环素类抗生素因其广谱抗菌性能而被广泛应用于人类和动物疾病的治疗。

然而,由于不当使用和处置,这些药物往往会以母体或代谢产物的形式进入环境,造成污染。

四环素类抗生素在环境中的残留不仅对水生生态系统造成威胁,还可能通过食物链进入人体,对人类健康产生潜在影响。

三、四环素类抗生素污染处理技术研究进展针对四环素类抗生素的环境污染问题,科研人员开展了大量的研究工作,提出了一系列处理技术。

以下是几种主要的处理技术及其研究进展:1. 物理法物理法主要包括吸附、膜分离等技术。

研究表明,活性炭、生物炭、纳米材料等具有良好的吸附性能,能有效去除水中的四环素类抗生素。

此外,膜分离技术也能有效分离和去除水中的四环素类抗生素。

2. 化学法化学法主要包括氧化、还原、沉淀等技术。

光催化氧化、臭氧氧化、高级氧化等技术在降解四环素类抗生素方面取得了较好的效果。

此外,一些还原剂如零价铁等也能有效去除水中的四环素类抗生素。

3. 生物法生物法是利用微生物的代谢作用降解四环素类抗生素。

通过筛选和培育具有高效降解四环素类抗生素的微生物菌群,可以实现对其的有效去除。

此外,植物修复技术也具有一定的应用潜力。

4. 新型技术近年来,一些新型技术如纳米技术、电化学技术等在四环素类抗生素污染处理方面也取得了较好的效果。

纳米材料具有较高的比表面积和优异的吸附性能,能有效去除水中的四环素类抗生素。

环境中四环素类抗生素的污染及其对人体健康的影响

环境中四环素类抗生素的污染及其对人体健康的影响

环境中四环素类抗生素的污染及其对人体健康的影响2013级七年临床周博洋指导教师公共卫生学院施致雄副教授摘要:四环素类抗生素进入人体后,难以被肠胃吸收,约75%以母体化合物的形式被排入污水。

然而,现有的工艺只能部分去除四环素类抗生素,从而导致仍有相当数量的活性成分进入自然环境中。

进入到环境中的抗生素会发生降解反应(抗生素的降解是指抗生素通过生物或非生物的过程使其从大分子化合物转化为小分子化合物,并最终转化为水和二氧化碳的过程),但很难得到完全降解,而是产生一系列代谢及降解中间产物,这些产物往往具有更大的毒性。

同时,环境中的四环素类抗生素普遍残留还会诱导微生物逐渐对其产生抵抗性,造成抗药性菌群的富集及抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)的产生。

作为近年来日益受到关注的潜在环境生态危险源,四环素类抗生素的研究日益增多。

本文在总结相关研究的基础上,对抗生素使用状况进行分析(包括但不限于四环素类抗生素),阐明四环素类抗生素污染现状,探讨四环素类抗生素对人体健康的危害,为抗生素的合理使用提供参考。

关键词:四环素类抗生素污染人体健康合理用药Abstract:For Tetracycline antibiotics(TCs) , it is difficult to be absorbed by the stomach,which leads to a result that about 75% of TCs will be discharged into the sewage in the form of parent antibiotics.However, the sewage process can only partially remove the tetracycline antibiotics, which leads to a considerable number of active ingredients into the natural environment.Antibiotics in the environment will produce degradation reaction, however, instead of being completely degraded, a series of metabolism and the degradation intermediate are produced, which tend to have greater toxicity.Moreover, tetracycline antibiotics in the environment will gradually induce microorganism to possess resistance,which cause tow bad effects:drug-resistant bacteria enrichment and resistance gene (antibiotic resistance genes, ARGs). As a potential environmental hazard,TCs have attracted increasing attention in recent years. Based on the summary of related research,this paper analysis the usage of antibiotics(including, but not limited to TCs), clarify the tetracycline antibiotics pollution status, and investigate the tetracycline antibiotics’harm to human health, to provide reference for rational administration of drug(antibiotics)Key words:Tetracycline antibiotics(TCs) ; pollution ; human health ; rationaladministration of drug近年来,PPCPs作为一种新兴污染物日益受到人们的关注。

环境中抗生素的污染现状及危害

环境中抗生素的污染现状及危害
除医疗 用抗 生 素外 ,为促 进 禽畜 生 长 ,改 善禽 畜生 肉类 的品质 ,在养殖业 (如畜牧业养殖业和水产 养殖业 等 )方面 ,我 国也大量使用抗 生素。每年养殖 业 使用 的抗 生素 占我 国抗 生素 使用量 的 50%左 右 , 以四环素和土霉 素为主 l4l。抗生素在人类 、禽畜体 内 的代谢 率极低 ,进入人类 、禽 畜体 内后 ,大部分 (> 70% )以原 形形式 排人环境 。
抗 生 素主要 应 用在 人类 、禽 畜 的疾病 预 防与 治 疗 、农 业 病害 防 治 以及水 产 养殖 等 途 径。据 统计 , 2000年 ,美 国抗生素使用 总量 约为 16 200 t,70%左 右用 于水产养殖业 …。澳 大利亚每年使 用的抗生素 中 有 56% 用于饲料添加剂 ,有 36% 用于人类疾病 防治 , 而 另 8% 用 于兽药 口】。我 国更 是抗生 素生产 和消费 的 大 国 ,主要使用的种类包括青霉素类 、头孢菌素类 、B一 内酰胺 酶抑制剂类 、氨基糖苷类 、四环素类 、大环 内 酯类 、喹诺酮类 、抗结核类 、抗病毒类等 。2009年 , 我 国抗生素 的年产量就 已达到 14.7万 t,抗生 素品种
LiHongyan,Chen Xinghan (Department of Food and Environmental Engineering,Yangjiang Vocational and Technical College,Yangjiang 529566,China) Abstract:The present situation of antibiotic use and the pollution status and harm of antibiotics in the environment are reviewed in this paper,SO as to attract people to pay attention to the environmental problems of antibiotics and to promote the related environmental management.In this study,the author retrieves the relevant literature about the environmental pollution of antibiotics in the past twenty years,and sum marizes the pollution status of antibiotics in the environm ent and its harm to human beings.The research shows that the present environment is seriously polluted by antibiotics,and the harm to environment and human is becoming more and more prominent,and people should pay more attention to it. K eyw ords:antibiotic;uses;environmental pollution;hazards
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环境中四环素类抗生素的污染及其对人体健康的影响2013级七年临床周博洋指导教师公共卫生学院施致雄副教授摘要:四环素类抗生素进入人体后,难以被肠胃吸收,约75%以母体化合物的形式被排入污水。

然而,现有的工艺只能部分去除四环素类抗生素,从而导致仍有相当数量的活性成分进入自然环境中。

进入到环境中的抗生素会发生降解反应(抗生素的降解是指抗生素通过生物或非生物的过程使其从大分子化合物转化为小分子化合物,并最终转化为水和二氧化碳的过程),但很难得到完全降解,而是产生一系列代谢及降解中间产物,这些产物往往具有更大的毒性。

同时,环境中的四环素类抗生素普遍残留还会诱导微生物逐渐对其产生抵抗性,造成抗药性菌群的富集及抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)的产生。

作为近年来日益受到关注的潜在环境生态危险源,四环素类抗生素的研究日益增多。

本文在总结相关研究的基础上,对抗生素使用状况进行分析(包括但不限于四环素类抗生素),阐明四环素类抗生素污染现状,探讨四环素类抗生素对人体健康的危害,为抗生素的合理使用提供参考。

关键词:四环素类抗生素污染人体健康合理用药Abstract:For Tetracycline antibiotics(TCs) , it is difficult to be absorbed by the stomach,which leads to a result that about 75% of TCs will be discharged into the sewage in the form of parent antibiotics.However, the sewage process can only partially remove the tetracycline antibiotics, which leads to a considerable number of active ingredients into the natural environment.Antibiotics in the environment will produce degradation reaction, however, instead of being completely degraded, a series of metabolism and the degradation intermediate are produced, which tend to have greater toxicity.Moreover, tetracycline antibiotics in the environment will gradually induce microorganism to possess resistance,which cause tow bad effects:drug-resistant bacteria enrichment and resistance gene (antibiotic resistance genes, ARGs). As a potential environmental hazard,TCs have attracted increasing attention in recent years. Based on the summary of related research,this paper analysis the usage of antibiotics(including, but not limited to TCs), clarify the tetracycline antibiotics pollution status, and investigate the tetracycline antibiotics’harm to human health, to provide reference for rational administration of drug(antibiotics)Key words:Tetracycline antibiotics(TCs) ; pollution ; human health ; rational administration of drug近年来,PPCPs作为一种新兴污染物日益受到人们的关注。

PPCPs,全称是Pharmaceutical and Personal Care Products,即药品及个人护理用品,不仅包括处方药和生物诊断试剂,而且还包括营养品、香水和防晒剂等[1]。

药品及个人护理用品与人类的生活密切相关,它们在环境中是普遍存在的。

其中,抗生素是一种环境中典型的PPCPs残留污染物[2]。

抗生素(antibiotics)是由微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物,能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质,现抗生素的种类已达几千种。

四环素类抗生素(Tetracycline)是由放线菌产生的一类广谱抗生素,包括金霉素、土霉素、四环素及半合成衍生物甲烯土霉素、强力霉素、二甲胺基四环素等,其结构均含并四苯基本骨架。

四环素类抗生素能够抑制细菌蛋白质的合成,因此被广泛用于细菌感染疾病的治疗。

当四环素类抗生素进入人体后,难以被肠胃吸收,约75%以母体化合物的形式被排入污水。

然而,现有的工艺只能部分去除四环素类抗生素,从而导致仍有相当数量的活性成分进入自然环境中[3]~[4]。

进入到环境中的抗生素会发生降解反应(抗生素的降解是指抗生素通过生物或非生物的过程使其从大分子化合物转化为小分子化合物,并最终转化为水和二氧化碳的过程),但很难得到完全降解,而是产生一系列代谢及降解中间产物,这些产物往往具有更大的毒性[5]。

同时,环境中的四环素类抗生素普遍残留还会诱导微生物逐渐对其产生抵抗性,造成抗药性菌群的富集及抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)的产生[6]。

作为近年来日益受到关注的潜在环境生态危险源,四环素类抗生素的研究日益增多。

本文在总结相关研究的基础上,对抗生素使用状况进行分析(包括但不限于四环素类抗生素),阐明四环素类抗生素污染现状,探讨四环素类抗生素对人体健康的危害,为抗生素的合理使用提供参考。

一、抗生素的使用状况抗生素除了用于人类和动物感染性疾病的治疗,也被作为促长剂添加于饲料中在养殖业中大量应用,因此抗生素用途广泛,用量巨大。

根据美国食品药品监督管理局统计数据,美国2014年用于畜牧业的抗生素达到15.4万吨[7]。

欧盟对于抗生素的使用要求严格,2006年起禁止抗生素作为促生长剂添加于饲料中[8]。

我国是抗生素生产和使用大国,在我国,抗生素不合理使用甚至滥用情况普遍存在。

据WHO资料显示,我国抗生素使用率中,门诊感冒患者达75%、外科手术高达95%、住院患者达80%,其中使用广谱抗生素和联合应用的患者占58%,远高于国际上规定的抗生素使用率不超过30%的标准[9]。

某医院对其抗生素使用情况进行分析,结果显示,其抗生素使用率达到了48.98%。

其中使用率最高的科室为儿科,达到100%[10]。

四环素类抗生素由于价格低廉在世界各国特别是发展中国家大量使用。

美国2014年用于畜牧业的15.4万吨抗生素中,四环素类抗生素占43%[7]。

我国是世界上四环素类抗生素的生产、使用和销售大国,2008年四环素类药物仅出口量就达1.34万吨[11]。

二、四环素类抗生素污染现状四环素类抗生素使用量巨大,同时其相对稳定,因此其易在环境中残留。

近年来,许多研究证实,环境中残留大量四环素类抗生素,在水体、土壤中甚至动植物体中均可被检测到。

1.四环素类抗生素在水体中的残留水环境中抗生素的主要污染来源包括医用抗生素、农林牧渔用抗生素(包括畜用抗生素、水产养殖业用抗生素和林业用抗生素等)、企业废水中的抗生素等[12]。

水中大量存在的抗生素会导致水体的污染,使水体中细菌产生耐药性。

近年来,关于水体中四环素类抗生素及其抗性基因的报道已经比较普遍。

对上海某养殖场废水中磺胺类和四环素类抗生素进行定量检测的结果显示,2种四环素类抗生素总量为294.0~376.1μg/L,3种磺胺类抗生素总量为197.7~323.0μg/L[13]。

那广水等[14]对我国北方地区水体中抽取13个样品进行四环素类抗生素残留量检测,结果显示,四环素类抗生素普遍检出,浓度分别达到四环素1114.27μg/L、土霉素2175.65μg/L、金霉素149.09μg/L和强力霉素187.45μg/L。

刘冲等[15]检测了2家城市污水处理厂污水处理系统中四环素类抗生素耐药菌,结果显示,2家污水处理厂污水处理系统中均能检出土霉素、四环素、金霉素耐药菌,3种耐药菌的浓度均在加氯消毒出水中为最小,为0~103CFU/mL,在外排污泥中最大,为105~107 CFU/mL (CFU,即Colony-Forming Units,为菌落形成单位,CFU/mL指每毫升液体中含有的微生物群落总数)。

Zhang[16]等对四环素在水中的生物利用度对大肠埃希菌的耐药性进行分析,结果显示,大肠埃希菌抗生素抗性基因的激活与细胞内四环素类抗生素浓度成线性关系。

2. 四环素类抗生素在土壤中的残留抗生素进入机体后,大部分以原体形式排出体外,从而进入土壤环境中。

在浙北地区畜禽粪便和农田土壤中进行四环素类抗生素残留量的检测,最终发现,施用畜禽粪肥的农田表层土壤中土四环素的检出率分别为88%, 残留量为0.107mg/kg。

施用畜禽粪肥农田表层土壤四环素的平均残留量为未施畜禽粪肥农田的13倍[17]。

土壤中的抗生素会对陆生生态环境造成一定影响,例如氧四环素会对土壤呼吸和硝化作用产生影响,实验结果显示,在呼吸实验中,氧四环素在初始阶段对土壤呼吸其最高抑制率为20.7%;在实验后期则出现一定激活作用,最高激活率为218%。

在硝化实验中,氧四环素在土壤中对微生物硝化作用的抑制率为50%[18]。

申龙[19]等研究了四环素对微生物数量的影响,结果发现,四环素随着浓度的升高,显著的抑制土壤细菌的数量。

3. 四环素类抗生素在植物体及动物制品中的残留植物会通过吸收作用聚集土壤中的抗生素。

常见的蔬菜,如小白菜、白萝卜对四环素类抗生素有吸收作用,作物组织中抗生素的浓度随土壤中浓度的升高而增加,表现出显著的正相关。

当粪肥中抗生素浓度由20 mg/kg增加到50 mg/kg时,两种蔬菜体内残留的四环素类抗生素含量均出现不同程度的增加[20]。

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