我國發布抗生素排放清單:河流抗生素污染嚴重
中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)抗(kang)生素污染總體(ti)情況到底如何(he)?終(zhong)于有了研(yan)究成果(guo)。近日,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)科(ke)學院(yuan)廣(guang)州地(di)(di)球(qiu)化學研(yan)究所應光國(guo)(guo)課題組獲(huo)取(qu)首(shou)份中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)抗(kang)生素使用量和排放量清單,預測得出(chu)全國(guo)(guo)58個流(liu)域的(de)“抗(kang)生素環(huan)境(jing)濃度地(di)(di)圖”。這一報告于6月初發(fa)表(biao)在國(guo)(guo)際學術(shu)期刊《環(huan)境(jing)科(ke)學與技術(shu)》。
近年(nian)多地(di)河(he)流(liu)(liu)(liu)水體被檢(jian)出抗(kang)(kang)生(sheng)(sheng)素(su)(su),已經引(yin)起人們的(de)廣泛關注。去年(nian)12月(yue),央(yang)視曝光全國主要河(he)流(liu)(liu)(liu)部分點位都(dou)檢(jian)出抗(kang)(kang)生(sheng)(sheng)素(su)(su),甚(shen)至南京居民家中(zhong)自來水也有(you)檢(jian)出。其中(zhong)珠(zhu)江(jiang)廣州段受到抗(kang)(kang)生(sheng)(sheng)素(su)(su)藥物的(de)污(wu)染非常嚴重,脫水紅霉素(su)(su)等(deng)抗(kang)(kang)生(sheng)(sheng)素(su)(su)含量遠遠高(gao)出歐(ou)美發達國家河(he)流(liu)(liu)(liu)的(de)水平。應(ying)光國課(ke)題組的(de)研(yan)究則量化預(yu)測了(le)珠(zhu)江(jiang)流(liu)(liu)(liu)域抗(kang)(kang)生(sheng)(sheng)素(su)(su)的(de)污(wu)染程度,報告顯示(shi),預(yu)測珠(zhu)江(jiang)流(liu)(liu)(liu)域抗(kang)(kang)生(sheng)(sheng)素(su)(su)排放密度全國最(zui)高(gao),預(yu)測抗(kang)(kang)生(sheng)(sheng)素(su)(su)環境濃度僅次(ci)于(yu)海河(he)。
珠江流域排放量不大但密度最高
珠江(jiang)(jiang)流域抗(kang)生素(su)污染究(jiu)竟有(you)多嚴(yan)重(zhong)?“在(zai)北(bei)方海河流域最嚴(yan)重(zhong),在(zai)南方珠江(jiang)(jiang)流域最嚴(yan)重(zhong)。”廣州地球化學研究(jiu)所研究(jiu)員(yuan)、博士應光國(guo)說。
從報(bao)告的(de)“全(quan)國(guo)抗生素(su)排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)地圖”中可以看到(dao),與洞(dong)庭湖、淮(huai)河、長江等流域相比(bi),珠三角的(de)抗生素(su)排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)總量雖然低(di)于(yu)以上幾(ji)個(ge)流域,在(zai)(zai)全(quan)國(guo)只(zhi)屬(shu)于(yu)中等水平,但單位面積排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)密(mi)度(du)在(zai)(zai)全(quan)國(guo)58個(ge)流域中屬(shu)于(yu)最高(gao)等級,達到(dao)70.3-109千(qian)克/平方公里˙年。而論(lun)文中明確(que)表示,包括(kuo)珠三角和東江流域在(zai)(zai)內的(de)珠江流域,其抗生素(su)排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)密(mi)度(du)為全(quan)國(guo)最高(gao),但課題組沒(mei)有透(tou)露該(gai)密(mi)度(du)具體(ti)數值(zhi)。
西江流域排放量高密度中等
去年央視(shi)新聞(wen)報(bao)道稱,珠江廣州段(duan)受到(dao)抗(kang)生素藥物(wu)污(wu)染非常嚴(yan)重,當時廣州市自(zi)來水(shui)(shui)公司明(ming)確表示,廣州自(zi)來水(shui)(shui)并不是從珠江廣州段(duan)取水(shui)(shui),而是來自(zi)水(shui)(shui)質較好的東江、北江、西江。
應光國團隊的(de)(de)研究(jiu)顯(xian)示(shi),就抗生素排(pai)放(fang)總(zong)量而言(yan),西江(jiang)流域(yu)達到最(zui)高等級(ji),與松(song)花江(jiang)、黃(huang)河(he)、淮河(he)、長江(jiang)、洞(dong)庭湖等流域(yu)一樣,每年(nian)排(pai)放(fang)量在2190-3560噸;東江(jiang)流域(yu)的(de)(de)抗生素排(pai)放(fang)總(zong)量為(wei)237-378噸/年(nian),在和廣東相關(guan)的(de)(de)幾(ji)個(ge)(ge)流域(yu)中(zhong)最(zui)低(di),在全國58個(ge)(ge)流域(yu)中(zhong)也屬于(yu)排(pai)放(fang)量較少的(de)(de);北江(jiang)流域(yu)則為(wei)378-587噸/年(nian),屬排(pai)放(fang)量居中(zhong)的(de)(de)等級(ji)。
至于排放密度,除(chu)了(le)最高的珠江(jiang)流域,西江(jiang)流域密度中等,北江(jiang)流域則僅(jin)有7.15-13.3千(qian)克/平方(fang)公里˙年,在(zai)涉及(ji)廣東(dong)的幾大流域中排放密度最低(di),與國內部分西部流域抗生素排放密度相當(dang)。
報(bao)告指出(chu),以(yi)地理學上著名的(de)“胡(hu)煥庸線”(中國地理學家胡(hu)煥庸1935年提出(chu)的(de)劃分(fen)我國人口密度的(de)對比線,也稱(cheng)為“黑(hei)河(he)-騰沖(chong)一線”)為劃分(fen),人口較密集的(de)中國東部(bu),其抗(kang)(kang)生素(su)排(pai)放(fang)量密度是西部(bu)流(liu)域(yu)的(de)6倍以(yi)上,可(ke)見人類活動對抗(kang)(kang)生素(su)排(pai)放(fang)的(de)巨大影響。
36種常見抗生素中阿莫西林濃度最高
進入環(huan)境(jing)后的各類抗(kang)(kang)生素(su),由于物理(li)化學性質不(bu)(bu)同,有的容易(yi)降解(jie),有的較(jiao)穩定(ding),在水、土、沉積(ji)物等(deng)不(bu)(bu)同環(huan)境(jing)的相(xiang)中分配不(bu)(bu)同,因(yin)此環(huan)境(jing)濃度(du)也不(bu)(bu)一樣。報(bao)告預(yu)測了36種(zhong)常見(jian)抗(kang)(kang)生素(su)在各流(liu)域的環(huan)境(jing)濃度(du)。珠江三角(jiao)洲的抗(kang)(kang)生素(su)環(huan)境(jing)濃度(du)在全國排第二,僅(jin)次于海(hai)河。阿莫西林等(deng)7種(zhong)抗(kang)(kang)生素(su)在流(liu)域水環(huan)境(jing)中的濃度(du)高(gao)于1000納克/升。
應光國介紹,海河和珠江是(shi)環境抗(kang)生(sheng)(sheng)素污染最嚴重的兩條河流,但由于海河水(shui)量少(shao),其抗(kang)生(sheng)(sheng)素環境濃度比珠江更高(gao)。事實上,北方(fang)地區的各河流流域(yu)抗(kang)生(sheng)(sheng)素濃度明顯(xian)高(gao)于南(nan)方(fang)河流。
珠江流域中,濃(nong)(nong)度(du)最高(gao)(gao)(gao)的抗(kang)(kang)生素(su)是阿莫西林(lin),達到3384納(na)克/升,其次為氟洛芬(2867納(na)克/升)。諾氟沙星、青(qing)霉素(su)等另(ling)外5種(zhong)抗(kang)(kang)生素(su)濃(nong)(nong)度(du)也較(jiao)高(gao)(gao)(gao),均高(gao)(gao)(gao)于(yu)1000納(na)克/升。應光國(guo)解釋,我國(guo)目前(qian)沒有關于(yu)環境里抗(kang)(kang)生素(su)濃(nong)(nong)度(du)的標(biao)準,但(dan)1000納(na)克/升以上(shang)的濃(nong)(nong)度(du)已經屬于(yu)非常高(gao)(gao)(gao)的水(shui)平。
而今年(nian)初,廣(guang)(guang)州市環保局曾表(biao)示要(yao)探(tan)索抗(kang)(kang)生(sheng)素監(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)辦法(fa)(fa),爭(zheng)取(qu)在珠江(jiang)廣(guang)(guang)州段展開抗(kang)(kang)生(sheng)素監(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce),目前(qian)進展如何?昨日(ri),廣(guang)(guang)州市環境(jing)監(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)中心站相(xiang)(xiang)關負責(ze)人表(biao)示,對珠江(jiang)抗(kang)(kang)生(sheng)素的(de)監(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)方法(fa)(fa)研究正(zheng)按計劃進行(xing),目前(qian)還在實驗階段。由于國家(jia)層面還沒(mei)有相(xiang)(xiang)關標準和(he)規范,因此正(zheng)和(he)中國科學(xue)院廣(guang)(guang)州地(di)球化學(xue)研究所等多個單位密切溝通和(he)合(he)作(zuo),最終要(yao)建立廣(guang)(guang)州市環境(jing)監(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)中心站自己的(de)一套(tao)科學(xue)監(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)方法(fa)(fa)。
釋疑
水中抗生素從哪里來?
2013年16.2萬噸抗生素52%為獸用
環境(jing)(jing)中(zhong)抗生(sheng)素(su)的(de)來源主(zhu)要包括生(sheng)活污水(shui)、醫療廢(fei)水(shui)以及動物飼(si)料(liao)和水(shui)產養殖廢(fei)水(shui)排放(fang)等。環境(jing)(jing)中(zhong)的(de)抗生(sheng)素(su)殘(can)留(liu)(liu)又會通過各種方(fang)式可能重新(xin)進入(ru)人(ren)體(ti),最(zui)主(zhu)要的(de)就是(shi)喝了含有(you)抗生(sheng)素(su)的(de)水(shui)、吃了存(cun)在抗生(sheng)素(su)殘(can)留(liu)(liu)的(de)肉(rou)類和蔬菜,另(ling)外(wai)還(huan)可以通過生(sheng)態循環的(de)方(fang)式回(hui)到人(ren)體(ti)。
應光國(guo)介紹,珠江流域(yu)人(ren)口密度高,廣東(dong)人(ren)又是養(yang)殖大省,雞、豬(zhu)的(de)消費量在全(quan)國(guo)范圍內算很高的(de),水(shui)產養(yang)殖發達,廣東(dong)魚塘在全(quan)國(guo)最多,因(yin)此珠江流域(yu)抗生素(su)使用量、排放量大,排放密度高。另外,我(wo)國(guo)的(de)污水(shui)處理水(shui)平也較低,農村地(di)區幾乎直接排放污水(shui)。
由于(yu)我國對抗(kang)(kang)生(sheng)素的(de)使用(yong)缺乏監管(guan)(guan),抗(kang)(kang)生(sheng)素濫(lan)用(yong)的(de)現(xian)象非常(chang)普遍,廣東(dong)也不例外。應光國介紹(shao),目前對大醫(yi)院中(zhong)抗(kang)(kang)生(sheng)素使用(yong)的(de)控制相(xiang)對較好,但(dan)中(zhong)小醫(yi)院、藥(yao)店(dian)以及畜牧養殖業則(ze)基本沒有控制,政府(fu)監管(guan)(guan)缺位(wei)。實(shi)地調查中(zhong),養雞(ji)場(chang)、養豬場(chang)的(de)動物糞便和(he)飼料里都(dou)檢測出抗(kang)(kang)生(sheng)素。
應光國介(jie)紹,一頭(tou)豬的平(ping)均污(wu)水(shui)(shui)(shui)排放相當于10個人(ren)的排放量,并且養(yang)殖廠排放污(wu)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的抗(kang)生素(su)將隨污(wu)水(shui)(shui)(shui)進入受(shou)納水(shui)(shui)(shui)體和土壤環境,也(ye)有(you)可能滲(shen)入地下水(shui)(shui)(shui)。本次(ci)報告顯示(shi),2013年(nian)中(zhong)國使(shi)用抗(kang)生素(su)達16.2萬(wan)噸(dun),其中(zhong)52%為獸用抗(kang)生素(su);在36種常見抗(kang)生素(su)中(zhong),獸用抗(kang)生素(su)的比例更是高(gao)達84.3%。
危害到底有多大?通過飲食
進入人體非常微量但會加劇細菌耐藥
環境(jing)抗(kang)(kang)生(sheng)素(su)(su)(su)污染對人體(ti)健康有(you)(you)什么影響?飲(yin)用有(you)(you)抗(kang)(kang)生(sheng)素(su)(su)(su)殘(can)留的水有(you)(you)沒(mei)有(you)(you)危(wei)(wei)害(hai)?被(bei)檢出抗(kang)(kang)生(sheng)素(su)(su)(su)的肉(rou)類安(an)全(quan)嗎?應(ying)光國解(jie)釋,通過(guo)飲(yin)食(shi)進(jin)入人體(ti)的抗(kang)(kang)生(sheng)素(su)(su)(su)非常微(wei)量,相比醫(yi)用治療中使用的抗(kang)(kang)生(sheng)素(su)(su)(su)少(shao)得多,吃(chi)抗(kang)(kang)生(sheng)素(su)(su)(su)藥(yao)品都沒(mei)事,微(wei)量的抗(kang)(kang)生(sheng)素(su)(su)(su)殘(can)留進(jin)入人體(ti)并沒(mei)有(you)(you)直接危(wei)(wei)害(hai)。抗(kang)(kang)生(sheng)素(su)(su)(su)濫用、環境(jing)抗(kang)(kang)生(sheng)素(su)(su)(su)污染的真正危(wei)(wei)害(hai)在于加劇(ju)細菌耐藥(yao)性的情況(kuang)。
從藥(yao)(yao)學領域而言,廣譜(能針對絕大(da)多數細菌)抗生素大(da)致分為青(qing)霉素類(lei)(lei)(lei)、碳青(qing)酶烯(xi)類(lei)(lei)(lei)、β-內酰胺類(lei)(lei)(lei)、氨(an)基糖(tang)苷類(lei)(lei)(lei)、四環素類(lei)(lei)(lei)、大(da)環內酯類(lei)(lei)(lei)、磺胺類(lei)(lei)(lei)、喹諾(nuo)(nuo)酮類(lei)(lei)(lei)等(deng)(deng)。“不同(tong)的藥(yao)(yao)物(wu)(wu),在人(ren)體(ti)(ti)或動(dong)物(wu)(wu)體(ti)(ti)內不同(tong)的半衰(shuai)期(藥(yao)(yao)物(wu)(wu)衰(shuai)變為其他物(wu)(wu)質(zhi)(zhi))不同(tong),以喹諾(nuo)(nuo)酮類(lei)(lei)(lei)藥(yao)(yao)物(wu)(wu)(如諾(nuo)(nuo)氟(fu)沙星(xing)等(deng)(deng))為例,其半衰(shuai)期較長(chang),在自然(ran)界(jie)化學穩定性很好。它需(xu)要足夠長(chang)的時間降解成其他物(wu)(wu)質(zhi)(zhi),如果人(ren)類(lei)(lei)(lei)長(chang)期低量攝入含有喹諾(nuo)(nuo)酮類(lei)(lei)(lei)的水、肉(rou)食,其直接(jie)的結果就(jiu)是產(chan)生耐(nai)藥(yao)(yao)。”中國藥(yao)(yao)理學會教學與科普專委會委員(yuan)、南方醫科大(da)學藥(yao)(yao)學院(yuan)徐江平(ping)教授表示。
“喹(kui)諾酮(tong)(tong)類(lei)藥物(wu)的(de)人體耐(nai)藥性問題(ti)是較為普遍的(de)現象了。比如第一(yi)代喹(kui)諾酮(tong)(tong)氟哌酸(suan),已經基本治(zhi)療不(bu)了細菌感染性腹(fu)瀉,再如諾氟沙星、氧氟沙星,其(qi)對于(yu)呼吸系(xi)統、泌(mi)尿系(xi)統感染的(de)治(zhi)療效果也在漸(jian)漸(jian)降(jiang)低,這就是耐(nai)藥的(de)表現。”
廣州地化所這次(ci)研究報告顯示(shi),喹諾(nuo)酮(tong)類(lei)(lei)藥(yao)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)用量仍然很大,以諾(nuo)氟沙(sha)星為例(li),2013年全國用了(le)(le)5440噸,其(qi)中人(ren)用了(le)(le)1013噸。徐(xu)江(jiang)平表示(shi),他(ta)最新(xin)掌握的(de)(de)(de)信息顯示(shi),農業(ye)部(bu)已經意識(shi)到喹諾(nuo)酮(tong)在(zai)畜(chu)牧業(ye)濫用的(de)(de)(de)危害,即將決定(ding)(ding)停止4類(lei)(lei)喹諾(nuo)酮(tong)類(lei)(lei)藥(yao)物(wu)(wu)在(zai)畜(chu)牧業(ye)的(de)(de)(de)使(shi)用。“其(qi)他(ta)還有一些(xie)小(xiao)分(fen)子的(de)(de)(de)抗(kang)生素,其(qi)半衰期(qi)也(ye)很長(chang),在(zai)自然界(jie)化學穩(wen)定(ding)(ding)性很好(hao),長(chang)期(qi)微量攝入也(ye)有類(lei)(lei)似的(de)(de)(de)導致耐藥(yao)結論。”
怎么預測出來?
10年流域調查購買了237家藥企數據
“我國長期缺(que)乏(fa)對抗生素(su)使用的(de)監管,每一種抗生素(su)具體用到哪些地方、用了(le)多(duo)少(shao)、有多(duo)少(shao)進入環境(jing),做(zuo)研究的(de)人(ren)都(dou)不知道。”應光國說,這次課題(ti)的(de)初衷就是搞清楚上述情況。
課(ke)題(ti)組(zu)選(xuan)擇了市場調查+數據分析(xi)+模(mo)型模(mo)擬的(de)方法。課(ke)題(ti)組(zu)對我國主(zhu)要(yao)河(he)流做了10年(nian)的(de)流域調查,在數據積累的(de)基礎上,這次選(xuan)擇了36種最常(chang)被檢出的(de)抗生素作為研究對象。
2014年開(kai)始,課(ke)題(ti)組從國家食藥(yao)監總局等部門(men)提供的藥(yao)廠登記信(xin)息中,分別選(xuan)擇了各種抗生素銷售量最大的5-10家企業(ye)作為代表(biao),總共237家。課(ke)題(ti)組向這(zhe)些企業(ye)購買了2013年的市(shi)場份額(e)、銷售量等數據,從而計算出各類抗生素在不同區(qu)域的使用量和用途。
然后,參考(kao)代謝率(lv)、污水處(chu)理率(lv)等因素(su),進而計算出抗(kang)生素(su)排(pai)放量。根(gen)據(ju)各(ge)(ge)流(liu)域的行政區劃組成,將各(ge)(ge)市(shi)、縣的數(shu)據(ju)相加,得到流(liu)域尺度的抗(kang)生素(su)排(pai)放量和排(pai)放密度。最(zui)后,在(zai)(zai)排(pai)放量基礎上,再使(shi)用(yong)三級逸度模型(xing),模擬預測了各(ge)(ge)抗(kang)生素(su)在(zai)(zai)全國各(ge)(ge)流(liu)域的環境濃度。應光國課(ke)題(ti)(ti)組從2013年(nian)開始啟動(dong)本次(ci)課(ke)題(ti)(ti),歷時兩年(nian)完成,“這(zhe)也是(shi)建立在(zai)(zai)此前課(ke)題(ti)(ti)組大(da)量研究獲得的基礎數(shu)據(ju)之上”。
預測是否靠譜?
肯定有誤差但“結論比較可靠”
中科(ke)院南海海洋研究(jiu)所(suo)副研究(jiu)員(yuan)徐維(wei)海指出(chu),數據(ju)分(fen)析和(he)模(mo)(mo)(mo)型模(mo)(mo)(mo)擬的(de)結(jie)(jie)果肯(ken)定與真實環境有(you)(you)誤差,即便是實地(di)監(jian)測,也會有(you)(you)枯水(shui)(shui)季與豐水(shui)(shui)季、不同河(he)段點(dian)位的(de)區(qu)別。不過他認為,應光國課題(ti)組研究(jiu)所(suo)得的(de)抗生素模(mo)(mo)(mo)擬濃度50%以(yi)上與監(jian)測結(jie)(jie)果在一個數量級以(yi)內,說明(ming)研究(jiu)結(jie)(jie)論比較可靠。“能拿到這么(me)多(duo)數據(ju),反(fan)映出(chu)全國抗生素濃度的(de)分(fen)布情況(kuang),這是沒有(you)(you)人做過的(de)。”
廣州地(di)化所研究(jiu)員張干(gan)表示,這(zhe)一研究(jiu)更重要的(de)意義(yi)在(zai)于,反映了(le)抗(kang)(kang)生(sheng)(sheng)(sheng)素(su)污(wu)染(ran)的(de)時空(kong)規律(lv)。他介紹(shao),這(zhe)次研究(jiu)建立了(le)一個抗(kang)(kang)生(sheng)(sheng)(sheng)素(su)排放清單(dan)的(de)平臺(tai),以(yi)后(hou)就可以(yi)代入數據做情景模擬,往前、往后(hou)都可以(yi)預測(ce)。“這(zhe)次的(de)研究(jiu)成果傾(qing)向于靜態,下一步應該還會(hui)傾(qing)向于做抗(kang)(kang)生(sheng)(sheng)(sheng)素(su)污(wu)染(ran)的(de)動態預測(ce)。”
徐維海介紹,現(xian)在(zai)對抗(kang)生(sheng)(sheng)素環境濃(nong)度的監(jian)測研(yan)究(jiu)已經不是(shi)國內外學術界(jie)的重點。“抗(kang)生(sheng)(sheng)素殘(can)留在(zai)環境中的暴露是(shi)確定的,現(xian)在(zai)的研(yan)究(jiu)轉向對耐藥性,尤(you)其是(shi)耐藥性基因(yin)的研(yan)究(jiu)。”
鏈接
“超級細菌”演變史
近(jin)30年,人類(lei)在廣譜(pu)抗生(sheng)素(su)研(yan)發(fa)方面基本沒有突破(po)性發(fa)現(xian),能做(zuo)的都是小(xiao)修小(xiao)改,但同時出現(xian)了多種“超級(ji)細菌”。2013年前后還發(fa)現(xian)“產(chan)NDM-1耐(nai)藥(yao)細菌”,它(ta)與傳(chuan)統“超級(ji)細菌”相比,其耐(nai)藥(yao)性已經不再(zai)是僅僅針對(dui)數種抗生(sheng)素(su)具有“多重耐(nai)藥(yao)性”,而是對(dui)絕大(da)多數抗生(sheng)素(su)均不敏感,這被稱為“泛(fan)耐(nai)藥(yao)性”。
1920年醫院感染的主要病原菌是鏈(lian)球菌。
1960年產生了耐(nai)甲氧西林的金(jin)黃色葡萄球(qiu)菌(MRSA),MRSA取代(dai)鏈球(qiu)菌成為醫院感(gan)染(ran)的主要菌種。耐(nai)青霉(mei)素的肺炎鏈球(qiu)菌同時出(chu)現。
1990年耐萬古霉素的腸球(qiu)(qiu)菌、耐鏈(lian)(lian)霉素的“食肉鏈(lian)(lian)球(qiu)(qiu)菌”被發(fa)現(xian)。
2000年(nian)至2014年(nian)出現綠膿(nong)桿菌(jun),對阿莫西林等(deng)8種(zhong)抗(kang)生(sheng)素耐藥性達100%;肺炎克雷伯(bo)氏菌(jun),對西力欣、復(fu)達欣等(deng)16種(zhong)高(gao)(gao)檔抗(kang)生(sheng)素的耐藥性高(gao)(gao)達52%-100%。

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