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我国水产养殖水体中抗生素的污染特征

近年来，抗生素对水生生态系统的有害效应、抗性基因的传播及其对人类健康的威胁等
问题受到广泛关注。由于抗生素在水产养殖业中的广泛应用以及养殖废水中抗生素的低处理
效率，养殖废水是地表水中抗生素的主要来源之一。文中综述了近十几年我国水产养殖水体
中的抗生素污染特征，以期为水产养殖水体抗生素污染的修复提供理论依据。水产养殖水中
主要检测出大环内酯类、四环素类、磺胺类、喹诺酮类等抗生素，抗生素因养殖地区、养殖
种类的差异而有所差异，可能与当地的抗生素使用模式有关。抗生素的浓度在季节上的总体
规律为春冬季高于夏秋季，可能与温度、水文环境等因素有关。研究亮点（1）首次全面地
综述了我国水产养殖水体中抗生素的污染特征。（2）抗生素的污染特征因养殖地区、养殖种
类的不同而有所差异。（3）抗生素的浓度在季节上的总体规律为春冬季高于夏秋季。我国是
水产养殖大国，2019年全国渔业平稳增长，产业结构不断优化，全国水产品总产量为6480.36
万t。我国的水产水平持续发展，其成就在世界上有目共睹。近几年来，为了增加产量和收
益，国内多地养殖规模和养殖密度不断加大，投饵量也持续上升，导致水中残饵和排泄物堆
积，养殖环境不断恶化，继而诱发各类鱼病。为了预防和控制鱼病，抗生素在水产养殖业中
得到了广泛应用。抗生素是指由微生物、高等植物或动物在生命活动过程中产生的具有活性
抗原病体的次级代谢产物，这些产物可以干扰、破坏细胞的生长、发育。抗生素产品因其在
疾病防治、促进生长及降低养殖体对某些营养成分需求上的独特作用，在水产养殖业中得到
了广泛的应用。但抗生素在水产养殖的广泛使用及其难降解性不可避免地造成了水环境中抗
生素的大量残留，导致对非目标生物的生物累积作用和高毒性。此外，抗生素甚至可能威胁
到邻近水生生态系统的生物多样性及功能，并可能引发细菌产生抗生素抗性基因、威胁人类
健康等问题。由于水产养殖业中抗生素的大量使用甚至滥用以及处理不当等，养殖废水成为
地表水中抗生素的重要来源之一。本文综述了全国多地水产养殖水体中抗生素在地域、养殖
种类以及季节变化上的浓度差异，旨在为我国水产养殖水体抗生素污染防治提供理论依据。
1、国内外抗生素使用情况在2000年，世界上抗生素使用量最高的国家和地区包括新西兰、
法国、美国、西班牙和中国香港。2012年美国抗生素年使用量达17900t，其中兽用抗生素
使用量高达14600t，占81.5%；2013年英国抗生素的使用量为1061t，其中兽用抗生素为
420t，约占40.0%。然而2015年，世界上抗生素使用量最高的国家主要是中低收入国家如
突尼斯、土耳其、罗马尼亚和阿尔及利亚等。欧盟地区则在2006年1月全面停止使用添加
抗生素的饲料。我国现已成为全球范围内最大的抗生素生产国和使用国。据报道，2013年
我国生产抗生素21万t，使用量为16.2万t，其中兽用抗生素占52.0%。2015年兽用抗生素
的使用量已超过10万t，占全球兽用类抗生素使用量的1/2以上。据估计，相较于2010年，
2030年兽用抗生素消费总量将增长近2/3，其中俄罗斯、巴西、中国、印度和南非的抗生素
使用量将增长近一倍。2、水产养殖中常用的抗生素水产养殖中广泛应用和投入的抗生素类
药物主要包括磺胺类、喹诺酮类、四环素类、β-内酰胺类以及大环内酯类5大类(表1)。兽
医临床上最常用的兽用喹诺酮类药物有诺氟沙星、环丙沙星、恩诺沙星、氧氟沙星等，具有
生物利用度好、体内代谢稳定、抗菌谱广和抑菌高效等优点，广泛应用于气单胞菌及弧菌等
细菌性疾病的预防与治疗，研究表明可治疗美洲鳗鲡气单胞菌属等细菌性疾病。磺胺类药物
具有对氨基苯磺酰胺结构，具有疗效强且抗菌谱广等优点，主要包括磺胺嘧啶、磺胺甲基嘧
啶、磺胺甲恶唑、磺胺二甲氧嘧啶、磺胺二甲基嘧啶等。该类抗生素通过抑制核酸前体物的
合成来抑制细菌的生长与繁殖，可用于治疗由气单胞菌、荧光假单胞菌等引发的细菌性疾病。
四环素类抗生素因分子结构中具有共同的氢化骈四苯环而得名，其中最常用的包括四环素、
金霉素、土霉素，以及化学半合成衍生物(包括甲烯土霉素、强力霉素、美他环素、地美环
素等)。大环内酯类抗生素具有内酯键，是由链霉菌产生的一类的大环状生物活性物质，包
括红霉素、克拉霉素和阿奇霉素等，对革兰氏阳性菌及支原体抑菌活性较高。β-内酰胺类抗
生素化学结构的特点是具有β-内酰胺环，主要包括青霉素及其衍生物单酰胺环类、碳青霉
烯类、头孢菌素和青霉烯类酶抑制剂等。该类抗生素具有杀菌活性强、抗菌谱广、毒性低等
优点。3、养殖水体中抗生素的污染特征3.1不同地区养殖水体中抗生素的含量抗生素在国
内不同水体中的含量分布具有较大的地域差异，且某些地区不同抗生素残留差异也较大。从
地区上看，