抗生素大量使用造成了环境中抗生素残留的广泛存在与细菌耐药的传播扩散，进而可能影响生态环境与人类健康。抗生素环境污染与细菌耐药问题受到社会广泛关注。但国内缺乏可靠的抗生素使用、排放的数据，对流域尺度污染缺乏整体认识。 应光国课题组研究了我国流域尺度各类抗生素的使用量、排放量、环境归趋，以及抗生素使用量与细菌耐药性的关系。研究获取了首份各类抗生素的全国使用量与排放量清单，并从流域尺度上使用三级逸度模型模拟预测了各抗生素在全国各流域的环境浓度，探讨了我国抗生素使用量与医院和环境水体细菌耐药率的关系。
图1. 抗生素环境污染途径。
图2. 中国流域抗生素污染地图。
本研究发现： 2013年我国抗生素总使用量约为16.2万吨，其中人用抗生素占到总量的48%，其余为兽用抗生素。本研究选取36种常见抗生素进行了深入排放清单与多介质模拟研究。在地域分布上，通过著名的“胡焕庸线”划分成明显的东部和西部两个部分，其中中国东部的抗生素排放量密度是西部流域的6倍以上。三级逸度模型模拟了36种抗生素的环境归趋，其模拟浓度50%以上与监测结果在一个数量级以内。预测环境浓度显示我国北方流域的抗生素浓度远远高于其他区域。统计分析结果显示，抗生素的使用量、预测环境浓度、地表水环境中的细菌耐药率和医院的细菌耐药率存在正相关，其中使用年代较短的新型抗生素正相关更显著。研究结果为我国控制抗生素的滥用、环境抗生素污染，以及避免细菌耐药性和耐药基因的进一步传播等决策，提供了可靠的数据和理论支持。
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