中國抗生素污染總體情況到底如何？終于有了研究成果。近日，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所應光國課題組獲取首份中國抗生素使用量和排放量清單，預測得出全國58個(gè)流域的“抗生素環(huán)境濃度地圖”。這一報告于6月初發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》。
近年多地河流水體被檢出抗生素，已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。去年12月，央視曝光全國主要河流部分點(diǎn)位都檢出抗生素，甚至南京居民家中自來(lái)水也有檢出。其中珠江廣州段受到抗生素藥物的污染非常嚴重，脫水紅霉素等抗生素含量遠遠高出歐美發(fā)達國家河流的水平。應光國課題組的研究則量化預測了珠江流域抗生素的污染程度，報告顯示，預測珠江流域抗生素排放密度全國最高，預測抗生素環(huán)境濃度僅次于海河。
珠江流域 排放量不大但密度最高
珠江流域抗生素污染究竟有多嚴重？“在北方海河流域最嚴重，在南方珠江流域最嚴重�！睆V州地球化學(xué)研究所研究員、博士應光國說(shuō)。
從報告的“全國抗生素排放地圖”中可以看到，與洞庭湖、淮河、長(cháng)江等流域相比，珠三角的抗生素排放總量雖然低于以上幾個(gè)流域，在全國只屬于中等水平，但單位面積排放密度在全國58個(gè)流域中屬于最高等級，達到70 .3-109千克/平方公里·年。而論文中明確表示，包括珠三角和東江流域在內的珠江流域，其抗生素排放密度為全國最高，但課題組沒(méi)有透露該密度具體數值。
西江流域 排放量高密度中等
去年央視新聞報道稱(chēng)，珠江廣州段受到抗生素藥物污染非常嚴重，當時(shí)廣州市自來(lái)水公司明確表示，廣州自來(lái)水并不是從珠江廣州段取水，而是來(lái)自水質(zhì)較好的東江、北江、西江。
應光國團隊的研究顯示，就抗生素排放總量而言，西江流域達到最高等級，與松花江、黃河、淮河、長(cháng)江、洞庭湖等流域一樣，每年排放量在2190-3560噸；東江流域的抗生素排放總量為237-378噸/年，在和廣東相關(guān)的幾個(gè)流域中最低，在全國58個(gè)流域中也屬于排放量較少的；北江流域則為378-587噸/年，屬排放量居中的等級。
至于排放密度，除了最高的珠江流域，西江流域密度中等，北江流域則僅有7.15-13.3千克/平方公里·年，在涉及廣東的幾大流域中排放密度最低，與國內部分西部流域抗生素排放密度相當。
報告指出，以地理學(xué)上著(zhù)名的“胡煥庸線(xiàn)”(中國地理學(xué)家胡煥庸1935年提出的劃分我國人口密度的對比線(xiàn)，也稱(chēng)為“黑河-騰沖一線(xiàn)”)為劃分，人口較密集的中國東部，其抗生素排放量密度是西部流域的6倍以上，可見(jiàn)人類(lèi)活動(dòng)對抗生素排放的巨大影響。
36種常見(jiàn)抗生素中 阿莫西林濃度最高
進(jìn)入環(huán)境后的各類(lèi)抗生素，由于物理化學(xué)性質(zhì)不同，有的容易降解，有的較穩定，在水、土、沉積物等不同環(huán)境的相中分配不同，因此環(huán)境濃度也不一樣。報告預測了36種常見(jiàn)抗生素在各流域的環(huán)境濃度。珠江三角洲的抗生素環(huán)境濃度在全國排第二，僅次于海河。阿莫西林等7種抗生素在流域水環(huán)境中的濃度高于1000納克/升。
應光國介紹，海河和珠江是環(huán)境抗生素污染最嚴重的兩條河流，但由于海河水量少，其抗生素環(huán)境濃度比珠江更高。事實(shí)上，北方地區的各河流流域抗生素濃度明顯高于南方河流。
珠江流域中，濃度最高的抗生素是阿莫西林，達到3384納克/升，其次為氟洛芬(2867納克/升)。諾氟沙星、青霉素等另外5種抗生素濃度也較高，均高于1000納克/升。應光國解釋?zhuān)覈壳皼](méi)有關(guān)于環(huán)境里抗生素濃度的標準，但1000納克/升以上的濃度已經(jīng)屬于非常高的水平。
而今年初，廣州市環(huán)保局曾表示要探索抗生素監測辦法，爭取在珠江廣州段展開(kāi)抗生素監測，目前進(jìn)展如何？昨日，廣州市環(huán)境監測中心站相關(guān)負責人表示，對珠江抗生素的監測方法研究正按計劃進(jìn)行，目前還在實(shí)驗階段。由于國家層面還沒(méi)有相關(guān)標準和規范，因此正和中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所等多個(gè)單位密切溝通和合作，最終要建立廣州市環(huán)境監測中心站自己的一套科學(xué)監測方法。
釋疑
水中抗生素從哪里來(lái)？
2013年16 .2萬(wàn)噸抗生素52%為獸用
環(huán)境中抗生素的來(lái)源主要包括生活污水、醫療廢水以及動(dòng)物飼料和水產(chǎn)養殖廢水排放等。環(huán)境中的抗生素殘留又會(huì )通過(guò)各種方式可能重新進(jìn)入人體，最主要的就是喝了含有抗生素的水、吃了存在抗生素殘留的肉類(lèi)和蔬菜，另外還可以通過(guò)生態(tài)循環(huán)的方式回到人體。
應光國介紹，珠江流域人口密度高，廣東人又是養殖大省，雞、豬的消費量在全國范圍內算很高的，水產(chǎn)養殖發(fā)達，廣東魚(yú)塘在全國最多，因此珠江流域抗生素使用量、排放量大，排放密度高。另外，我國的污水處理水平也較低，農村地區幾乎直接排放污水。
由于我國對抗生素的使用缺乏監管，抗生素濫用的現象非常普遍，廣東也不例外。應光國介紹，目前對大醫院中抗生素使用的控制相對較好，但中小醫院、藥店以及畜牧養殖業(yè)則基本沒(méi)有控制，政府監管缺位。實(shí)地調查中，養雞場(chǎng)、養豬場(chǎng)的動(dòng)物糞便和飼料里都檢測出抗生素。
應光國介紹，一頭豬的平均污水排放相當于10個(gè)人的排放量，并且養殖廠(chǎng)排放污水中的抗生素將隨污水進(jìn)入受納水體和土壤環(huán)境，也有可能滲入地下水。本次報告顯示，2013年中國使用抗生素達16.2萬(wàn)噸，其中52%為獸用抗生素；在36種常見(jiàn)抗生素中，獸用抗生素的比例更是高達84.3%。
危害到底有多大？通過(guò)飲食
進(jìn)入人體非常微量但會(huì )加劇細菌耐藥
環(huán)境抗生素污染對人體健康有什么影響？飲用有抗生素殘留的水有沒(méi)有危害？被檢出抗生素的肉類(lèi)安全嗎？應光國解釋?zhuān)ㄟ^(guò)飲食進(jìn)入人體的抗生素非常微量，相比醫用治療中使用的抗生素少得多，吃抗生素藥品都沒(méi)事，微量的抗生素殘留進(jìn)入人體并沒(méi)有直接危害�？股貫E用、環(huán)境抗生素污染的真正危害在于加劇細菌耐藥性的情況。
從藥學(xué)領(lǐng)域而言，廣譜(能針對絕大多數細菌)抗生素大致分為青霉素類(lèi)、碳青酶烯類(lèi)、β-內酰胺類(lèi)、氨基糖苷類(lèi)、四環(huán)素類(lèi)、大環(huán)內酯類(lèi)、磺胺類(lèi)、喹諾酮類(lèi)等�！安煌乃幬�，在人體或動(dòng)物體內不同的半衰期(藥物衰變?yōu)槠渌镔|(zhì))不同，以喹諾酮類(lèi)藥物(如諾氟沙星等)為例，其半衰期較長(cháng)，在自然界化學(xué)穩定性很好。它需要足夠長(cháng)的時(shí)間降解成其他物質(zhì)，如果人類(lèi)長(cháng)期低量攝入含有喹諾酮類(lèi)的水、肉食，其直接的結果就是產(chǎn)生耐藥�！敝袊幚韺W(xué)會(huì )教學(xué)與科普專(zhuān)委會(huì )委員、南方醫科大學(xué)藥學(xué)院徐江平教授表示。
“喹諾酮類(lèi)藥物的人體耐藥性問(wèn)題是較為普遍的現象了。比如第一代喹諾酮氟哌酸，已經(jīng)基本治療不了細菌感染性腹瀉，再如諾氟沙星、氧氟沙星，其對于呼吸系統、泌尿系統感染的治療效果也在漸漸降低，這就是耐藥的表現�！�
廣州地化所這次研究報告顯示，喹諾酮類(lèi)藥物的用量仍然很大，以諾氟沙星為例，2013年全國用了5440噸，其中人用了1013噸。徐江平表示，他最新掌握的信息顯示，農業(yè)部已經(jīng)意識到喹諾酮在畜牧業(yè)濫用的危害，即將決定停止4類(lèi)喹諾酮類(lèi)藥物在畜牧業(yè)的使用�！捌渌�有一些小分子的抗生素，其半衰期也很長(cháng)，在自然界化學(xué)穩定性很好，長(cháng)期微量攝入也有類(lèi)似的導致耐藥結論�！�
怎么預測出來(lái)？
10年流域調查購買(mǎi)了237家藥企數據
“我國長(cháng)期缺乏對抗生素使用的監管，每一種抗生素具體用到哪些地方、用了多少、有多少進(jìn)入環(huán)境，做研究的人都不知道�！睉鈬f(shuō)，這次課題的初衷就是搞清楚上述情況。
課題組選擇了市場(chǎng)調查+數據分析+模型模擬的方法。課題組對我國主要河流做了10年的流域調查，在數據積累的基礎上，這次選擇了36種最常被檢出的抗生素作為研究對象。
2014年開(kāi)始，課題組從國家食藥監總局等部門(mén)提供的藥廠(chǎng)登記信息中，分別選擇了各種抗生素銷(xiāo)售量最大的5-10家企業(yè)作為代表，總共237家。課題組向這些企業(yè)購買(mǎi)了2013年的市場(chǎng)份額、銷(xiāo)售量等數據，從而計算出各類(lèi)抗生素在不同區域的使用量和用途。
然后，參考代謝率、污水處理率等因素，進(jìn)而計算出抗生素排放量。根據各流域的行政區劃組成，將各市、縣的數據相加，得到流域尺度的抗生素排放量和排放密度。最后，在排放量基礎上，再使用三級逸度模型，模擬預測了各抗生素在全國各流域的環(huán)境濃度。應光國課題組從2013年開(kāi)始啟動(dòng)本次課題，歷時(shí)兩年完成，“這也是建立在此前課題組大量研究獲得的基礎數據之上”。
預測是否靠譜？
肯定有誤差但“結論比較可靠”
中科院南海海洋研究所副研究員徐維海指出，數據分析和模型模擬的結果肯定與真實(shí)環(huán)境有誤差，即便是實(shí)地監測，也會(huì )有枯水季與豐水季、不同河段點(diǎn)位的區別。不過(guò)他認為，應光國課題組研究所得的抗生素模擬濃度50%以上與監測結果在一個(gè)數量級以?xún)�，說(shuō)明研究結論比較可靠�！澳苣玫竭@么多數據，反映出全國抗生素濃度的分布情況，這是沒(méi)有人做過(guò)的�！�
廣州地化所研究員張干表示，這一研究更重要的意義在于，反映了抗生素污染的時(shí)空規律。他介紹，這次研究建立了一個(gè)抗生素排放清單的平臺，以后就可以代入數據做情景模擬，往前、往后都可以預測�！斑@次的研究成果傾向于靜態(tài)，下一步應該還會(huì )傾向于做抗生素污染的動(dòng)態(tài)預測�！�
徐維海介紹，現在對抗生素環(huán)境濃度的監測研究已經(jīng)不是國內外學(xué)術(shù)界的重點(diǎn)�！翱股貧埩粼诃h(huán)境中的暴露是確定的，現在的研究轉向對耐藥性，尤其是耐藥性基因的研究�！�
“超級細菌”演變史
近30年，人類(lèi)在廣譜抗生素研發(fā)方面基本沒(méi)有突破性發(fā)現，能做的都是小修小改，但同時(shí)出現了多種“超級細菌”。2013年前后還發(fā)現“產(chǎn)N D M -1耐藥細菌”，它與傳統“超級細菌”相比，其耐藥性已經(jīng)不再是僅僅針對數種抗生素具有“多重耐藥性”，而是對絕大多數抗生素均不敏感，這被稱(chēng)為“泛耐藥性”。
1920年 醫院感染的主要病原菌是鏈球菌。
1960年 產(chǎn)生了耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌(M R SA)，M R SA取代鏈球菌成為醫院感染的主要菌種。耐青霉素的肺炎鏈球菌同時(shí)出現。
1990年 耐萬(wàn)古霉素的腸球菌、耐鏈霉素的“食肉鏈球菌”被發(fā)現。
2000年至2014年 出現綠膿桿菌，對阿莫西林等8種抗生素耐藥性達100%；肺炎克雷伯氏菌，對西力欣、復達欣等16種高檔抗生素的耐藥性高達52%-100%。
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