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抗生素对活性污泥毒性研究进展
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摘要：目前抗生素被大量应用于医疗卫生业和畜牧业，医疗卫生行业主要用来治疗一些细菌感染性疾病，畜牧业则不仅用于动物疾病的治疗，很多情况下还作为重要的饲料添加剂，用于预防动物疾病和促进动物生长。为了更好的使用抗生素，所以关于抗生素的研究工作我们也应该不断进取，为后期人们的生活带去更多地便捷。
关键词：抗生素；活性污泥；研究进展
一、抗生素简介
抗生素是一类生物(主要是真菌、放线菌或细菌等微生物)在其代谢过程中产生的具有杀灭或抑制他种生物(主要是微生物)作用的化学物质。除从微生物培养液提取外,有些抗生素已能通过人工合成或半合成得到。由于在较低的浓度下抗生素便可以抑制或杀灭其他微生物，自其产生以来便被广泛应用于各个领域。抗生素的种类较多，β-内酰胺类、喹诺酮类、四环素类、氨基糖苷类、大环内酯类、磺胺类等都是目前使用比较广泛的抗生素。抗生素能够被有机体吸收利用，但是比例较小。研究表明，仅有10%的抗生素可以被机体吸收利用，大量未被吸收的抗生素以原形或代谢产物的形式进入环境[1]。抗生素的吸附能力很大程度上取决于其pH值和离子强度。抗生素吸附作用强弱顺序依次为四环素类大环内酯类氟喹诺酮类磺胺类氨基糖苷类青霉素类。污水处理厂是环境中抗生素一个重要的聚集地。抗生素按用途分为医用和兽用，进入城市污水处理系统的医用抗生素主要来源于医院废水中残留的药物和病人的排泄物，制药废水的流失药物，居民生活丢弃的过期药物和排泄物等。兽用抗生素则多来自兽用抗生素企业的生产废水，宠物医院废水和养殖场废水，居民生活污水中也含有部分兽用抗生素。文中表格为各国污水处理厂抗生素的检出浓度。目前世界各国的污水处理厂进出水中都能检测到抗生素[2-15]，检出的抗生素种类和浓度与各地区抗生素使用情况密切相关。世界各国检出频率较高的抗生素为磺胺类和喹诺酮类抗生素，与这两类抗生素在治疗疾病、畜牧养殖方面应用较广相符[3-6]。
环境中残留的抗生素会诱发抗性基因的产生，这些基因依附于耐药菌株，通过生态环境中各种途径进入人体，使得人体对很多早期使用的抗生素产生了抗性，如果一些获得抗性基因的致病菌侵入人体，则这些抗生素就失去了临床药效。自从抗生素被广泛应用于临床治疗，抗生素抗性菌就被大量检出。近几十年来，随着抗生素种类的增多和使用剂量的增加，细菌耐药性逐步升级，耐药菌株越来越多，抵抗的药物种类也越来越广。
城市污水处理厂是环境中抗性菌主要来源之一，同时也能够去除部分抗性菌。据文献报道，抗性菌在城市污水处理过程中的曝气池和厌氧消化池中都有检出[7-9]。Reinthaler等对澳大利亚3家污水处理厂分离培养的大肠杆菌进行24种抗生素抗性调查发现，该环境汇总的大肠杆菌对青霉素类、头孢类、喹诺酮类、四环素类抗生素均有不同程度的抗性[9]。
二、抗生素活性污泥吸附及生物降解
抗生素进入污水处理厂之后，有两种重要的去除途径，一种是污泥吸附，另一种是生物降解。生物降解对于抗生素的去除效果研究已较为充分，徐维海等[10]从广州和香港4个污水处理厂中检测出诺氟沙星、氧氟沙星、红霉素(脱水)、磺胺甲嗯唑和罗红霉素，在进水和出水中的含量分别在16～1987ng/L和16-2054ng/L之间，进出水浓度基本没什么变化；Hirschetal[11]发现污水处理厂出水中的红霉素降解产物磺胺甲基异嗯唑和罗红霉素的最高残留浓度达6μg/L；
各国污水处理厂抗生素检出浓度（ng/L）
抗生素
中国
日本
美国
加拿大
瑞士
意大利
西班牙
澳大利亚
β-内酰胺类
青霉素
65-2016
nd-300
阿莫西林
4.7
nd-50
头孢氨苄
375.6±19.7
nd-250
四环素类
四环素
nd-11000
50-850
151
nd-20
土霉素
nd-2100
nd-70
金霉素
nd-1100
40
5-250
强力霉素
nd-13.4
30
38
10-150
大环内酯类
红霉素
37.3-2054
8.9-294
80
110-199
47.4
罗红霉素
2.9-593.6
8
11-31
20-500
克拉霉素
87
57-328
18.1
泰乐菌素
nd-7.93
3-3400
喹诺酮类
氧氟沙星
1.8-740
100-350
94-204
600
环丙沙星
2.3-199
19-970
19-118
45-108
251
诺氟沙星
4.9-675.4
50
48-120
25-250
恩诺沙星
nd-54
45
45
2-25
磺胺类
磺胺甲恶唑
nd-4000
3.8-407
100-6000
243
68-81
127
241.6-25
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