兽医抗生素残留对环境有什么影响？对人有什么影响？
1.兽用抗生素在水产养殖中的应用
畜禽养殖是抗生素的主要应用领域之一，在降低畜禽发病率和死亡率、促进动物生长和提高饲料利用率方面发挥着重要作用。中国2015年发布的第一份抗生素使用和排放清单显示，2007年至2013年抗生素使用逐年增加。2013年，我国畜禽养殖业抗生素总使用量约为8.4万吨，是全球兽用抗生素使用量最大的国家。磺胺类、四环素类、氟喹诺酮类、大环内酯类、β-内酰胺类等抗生素分别占总使用量的5%和7%，分别为26%、21%和24%，预计到2030年将增加59%(张QQ等，2015)。
2.畜禽粪便中的抗生素残留
由于抗生素在动物体内的代谢率较低，在畜禽生产中使用抗生素后，40%~90%的抗生素以原型或次生代谢产物的形式排泄于粪便和尿液中(Sarmah等人，2006)。因此，畜禽粪便中往往存在大量兽用抗生素残留，其中四环素类、氟喹诺酮类、大环内酯类和磺胺类是最常见的兽用抗生素
相关研究表明，畜禽粪便中四环素类、氟喹诺酮类、大环内酯类和磺胺类药物的残留浓度分别为0.16~134.75 mg/kg、0.15~1420.76 mg/kg、0.22~4.90mg/kg和0.02~6.04mg/kg，见表1。
3.兽医抗生素残留的环境影响
由于使用畜禽粪便，经常在土壤中检测到兽用抗生素，由于土壤环境的复杂性和物质的强吸附性，兽用抗生素容易在土壤中残留和积累。兽医抗生素残留通常在菜地等农业土壤中检测到，四环素类兽医抗生素是最常见的检测类别。四环素、金霉素、土霉素和强力霉素的检测浓度范围分别为0.16~275.00μg/kg、0.29~297.42μg/kg、0.04~1620.00μg/kg和0.87 ~ 814.00。向等，2016；孔等，2019；郎朗等人，2018)、磺胺类药物(李颜稳等人，2009)、氟喹诺酮类药物(鲁格曼等人，2018；任克军等人(2017年)和大环内酯类抗生素(席尔瓦等人，2018年)等抗生素经常在土壤中检测到。
当过量的抗生素释放到自然环境中时，不仅会引起大量耐药菌株，增加生态环境中微生物的耐药性，甚至破坏生态平衡，对土壤、水、空气体、昆虫、微生物和水生生物产生有害影响，还会对人畜健康构成严重威胁(丁，，2019)。虽然环境介质中残留的兽用抗生素浓度较低，但抗生素对环境的影响不容忽视。
(1)影响环境的生物
兽用抗生素残留可显著影响微生物，并可与重金属等污染物复合，从而减少微生物数量，降低群落结构多样性，丧失功能。当它进入土壤时，可以在土壤中富集，对作物产生毒性作用。比如恩诺沙星对黄瓜、生菜、芸豆、萝卜等有一定的毒性作用。高浓度时显著抑制初生根的生长，根内积累的药物量最大。
兽用抗生素对水生生物也有毒性作用。Sanderson等人(2004年)对226种抗生素的水生生态危害进行了评估，结果显示20%的抗生素对藻类具有高毒性(EC50
2015年4月，复旦大学的研究显示，在上海、江苏和浙江的1000名8-11岁儿童中，至少有58%的儿童在尿液中检测到一种抗生素，25%的儿童在尿液中检测到两种以上的抗生素。一些尿样可以检测出6种抗生素。更值得注意的是，仅限于畜禽使用的金霉素、恩诺沙星、泰乐菌素等抗生素也是检测到的，儿童尿液中检测到的兽用抗生素可能来自于水产养殖用药后畜禽产品中的兽用抗生素残留，也可能来自于随着粪便通过食物链进入人体而进入环境的兽用抗生素。
(2)诱导和传播耐药性
畜禽长期接触兽用抗生素，会导致肠道微生物产生耐药菌；畜禽肠道产生的耐药菌和畜禽未吸收的抗生素随粪便、尿液排入环境，可能引起环境微生物耐药性的产生和传播。抗生素在环境中的残留与抗生素抗性基因(ARGs)的丰富程度有关。长期使用抗生素会导致ARGs污染更加严重，抗生素残留会对环境中的微生物造成选择性压力，促进环境中ARGs和耐药微生物的增加(张军等，2014)。
相关研究表明，鸡粪总可培养菌中耐药菌检出率为62.58 ~ 89.43%(杨等，2014)；章昊等人(2018)研究了鸡粪和猪粪中多种抗生素抗性细菌的分布特征，发现鸡粪和猪粪中多种抗生素抗性细菌的比例在7.96%-12.40%之间，集中在大肠杆菌、不动杆菌和变性芽孢杆菌中；在这些耐药菌中，有许多致病菌如金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和空大肠弯曲杆菌(韩帅，2018；邝秀华，2015)。这些致病耐药菌会威胁到畜禽的健康和安全，甚至一些人畜共患病原体会威胁到人类的健康和安全。因此，畜禽粪便中耐药菌的污染不容忽视。
当粪肥用作种植作物的肥料时，残留的抗生素也会增加土壤中耐药菌的选择压力(王等，2015)。相关研究表明，从长期使用猪粪的土壤中分离出13属59株，而从对照组中仅分离出1属3株(张军等，2014)。研究人员调查了土壤中的抗性基因，发现抗性基因主要存在于农场周围的土壤和施用有机肥的农田土壤中。黄等(2014)发现，施用有机肥后，土壤中ARGs的类型显著高于未施用有机肥的土壤。
其他学者发现，长期施用猪粪的水稻土中tetG、tetW、tetQ、tetM、sul1和sul2的相对丰度较高，但tetA和tetC的相对丰度较低，这表明施用粪肥不会提高各ARGs的相对丰度(娄晨露，2016年)。结果表明，施用有机肥会使猪粪中的精氨酸进入土壤，造成土壤中精氨酸的污染。结果表明，养殖场使用兽用抗生素导致土壤中精氨酸的增加，对养殖环境乃至整个生态环境中的微生物构成一定威胁。
4.堆肥对畜禽粪便中兽用抗生素及抗性基因的影响
堆肥是畜禽粪便最常见的处理方法，是目前畜禽粪便无害化和资源化处理的主要方式。大量报告表明，堆肥可以促进粪便中兽用抗生素的降解(王慧慧，2011年)。对于四环素类抗生素，去除率可达80%以上。对于氟喹诺酮类，去除率为30%-70%(潘兰佳等，2015)。
最近的研究表明，堆肥也能有效减少畜禽粪便中的精氨酸。在王小慧(2017年)，通过荧光定量聚合酶链反应检测猪粪和猪粪堆肥中四氢叶酸还原酶和四氢叶酸还原酶基因的含量。结果表明，猪粪堆肥中tetA和tetC基因含量低于新鲜猪粪，且tetA和tetC含量随着堆肥的进行呈下降趋势，去除率分别为49%和99.9%。
但堆肥虽然能有效减少抗生素的残留和粪便中ARGs的丰度，但不能完全去除。因此，堆肥产品在农田中的应用仍可能造成兽用抗生素和抗性基因的污染风险。
谢等人(2016年)检测了华东地区商品堆肥厂堆肥产品中抗生素和ARGs的含量。结果表明，鸡粪和猪粪堆肥中氟喹诺酮类药物浓度较高，总精氨酸拷贝数较高。虽然分解后的牛粪和鸡粪堆肥产品中ARGs的丰度分别下降了9.6%和31.7%，但仍有部分ARGs(aadA、aadA2、QACE δ 1、tetL)和MGEs(cintI-1、intI-1、tnpA-04)丰度较高，说明堆肥产品利用中仍存在扩散ARGs的风险。
5.结论
畜禽养殖过程中，大部分兽用抗生素以原型或代谢产物的形式残留在畜禽粪便中，畜禽粪便通过施肥进入土壤环境，导致兽用抗生素从畜禽体内转移到土壤和水环境中，对环境微生物形成持续的诱导和筛选压力，从而导致兽用抗生素和抗性基因的污染风险。它对人类健康造成直接或间接的危害，使人们面临巨大的威胁。因此，研究兽用抗生素的降解和抗生素抗性基因的去除具有重要意义。
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