养殖废弃物堆肥中抗生素和抗性基因的降解研究

摘要：

抗生素的滥用及排放会造成细菌产生耐药性以及抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)的传播和扩散.畜禽粪便是导致环境中抗生素污染的主要来源之一.本文综述了四环素类、大环内酯类、喹诺酮类、β-内酰胺类、磺胺类和氨基糖苷类等在水土环境中广泛存在的抗生素及其环境残留水平和对动植物、微生物的影响,分析了当前利用堆肥技术降解畜禽粪便中抗生素和ARGs效果及机制的研究情况.总结得出,猪粪中抗生素残留量最高,其中四环素类残留量为1390～354000μg·kg-1,磺胺类170.6～89000μg·kg-1,氟喹诺酮类411.3～1516.2μg·kg-1,硝基呋喃类85.1～158.1μg·kg-1,大环内酯类1.4～4.8μg·kg-1.堆肥对大部分抗生素具有好的降解效果,其中四环素类抗生素降解率为62.7％～99％,磺胺类为0～99.99％,对大环内酯类几乎可以完全降解,但是,堆肥无法降解喹诺酮类抗生素.养殖废弃物堆肥过程中,ARGs的降解情况同样因抗生素种类和堆肥方式而不同.已有的研究表明,除大环内酯类ARGs外,堆肥对其他ARGs均具有有效的降解效果,降解率为50.03％～100％.堆肥初期的优势菌门是厚壁菌门、放线菌门、变形菌门和拟杆菌门;堆肥结束后放线菌门成为最优势菌门.初始抗生素的浓度不影响堆肥结束时微生物的群落组成.温度和pH是影响抗生素降解的最主要因素,而ARGs的降解效果主要受温度影响.

关键词：畜禽粪便、堆肥、抗生素、抗生素抗性基因、微生物

所属期刊栏目：39

分类号：X713(农业废物处理与综合利用)

资助基金：中国科协青年人才托举工程;北京市自然科学基金项目;国家水体污染控制治理科技重大专项

在线出版日期：2020-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：933-943