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抗生素歸途:半隨流水,半入塵埃 中國首份抗生素汙染地圖發布

來源: http://www.infzm.com/content/110259

中國首份抗生素汙染地圖發布。 (李伯根/圖)

中國第一份抗生素使用量和排放量清單公布。2013年,我國抗生素使用總量約16.2萬噸,其中獸用抗生素占一半以上。

抗生素大部分以原形排出體外,進入水體和土壤,又通過食物鏈再回到人體,從而增加耐藥性,這可能導致人類陷入“無藥可用”的境地。

“這是一個階段性報告,我們只是在網站上掛了一個消息。” 中國科學院廣州地球化學研究所研究員應光國沒想到,一項科研成果會引發全國數十家媒體聯系采訪。

2015年6月,長期關註化學品環境影響的應光國課題組公布了中國第一份抗生素使用量和排放量清單。

最初做研究時,應光國想從各個部門獲取一些基礎數據。但他跑遍了環保、農業、食藥、衛生等部門,卻一無所獲。

“多年來,我們到底用了多少抗生素,人用多少,獸用多少,都是未知的。”應國光感嘆。這也是他堅持要做這項研究的原因——中國至今沒有各類抗生素使用量的官方報告。

課題組在從事養殖業的農民家調研,詢問“平時會使用抗生素嗎”,答案都是一致的:沒有。

但檢測顯示,幾乎所有大型養殖場的動物糞便和飼料里都能檢出多種抗生素。

最終該研究項目受國家自然科學基金委聯合基金重點項目資助,通過模型預測得出全國58個流域的“抗生素環境濃度地圖”和36種常見抗生素的全國使用量和深入排放清單。報告全文發表在國際學術期刊《環境科學與技術(ES&T)》。

這項最新研究揭示了抗生素汙染在中國河流環境普遍存在。人和養殖動物吸收的大量抗生素絕大部分以原形排出體外,進入水體和土壤中,又通過食物再回到人體,從而增加人和動物的耐藥性,這可能導致人類陷入“無藥可用”的境地。

中國是全球最大的抗生素生產國和消費國,此次課題研究顯示,2013年中國共使用抗生素16.2萬噸,其中一半以上用在了養殖業。

十年調研繪汙染圖

“我們跑遍了全國的大江大河,每條河從上遊做到下遊,采集水土樣品,獲取監測數據,收集環境汙染資料。”應光國說。

從2006年開始,應光國的團隊就開始進行基礎數據搜集。他們在全國各處進行野外調研搜集數據,有時采樣還會遭遇利益相關方“圍追堵截”。

最終報告形成了兩幅“抗生素汙染地圖”,一幅是全國抗生素排放量圖,一幅是全國抗生素排放密度圖。

從地圖上可以直觀地看出,海河和珠江流域是環境抗生素汙染最嚴重的兩條河流,平均濃度超過79.3千克/平方千米,比雅魯藏布江等西部流域數值高出幾十倍。應光國指出,由於海河水量少,其抗生素環境濃度高於珠江。總體上,我國北方流域的抗生素濃度高於其他區域。

就抗生素年排放總量而言,洞庭湖是排放量最大的,高達3440噸。黃河、淮河、揚子江也是排放量最高級別的流域,都超過了3000噸。總量較少的是北江和珠江三角洲流域。

應光國的團隊重點監測了36種抗生素,這也是環境常見的抗生素種類,它們的排放量高達53.8萬噸,其中46%到了水體里,54%進入了土壤。排放量最大的五種抗生素依次是,阿莫西林、氟洛芬、林可黴素、青黴素、諾氟沙星。

以珠江三角洲流域為例,濃度最高的抗生素阿莫西林,達到3384納克/升,其次為氟洛芬(2867納克/升)。諾氟沙星、青黴素等另外5種抗生素濃度也較高,均高於1000納克/升。

應光國解釋,我國目前沒有關於環境里抗生素濃度的標準,但1000納克/升以上的濃度已經屬於非常高的水平。

“從論文附錄看,高濃度抗生素基本上都是養殖水體和汙水排放口的檢測值。目前國家還沒有對汙水中的抗生素建立明確的標準(包括制藥工業廢水排放標準中都沒有列出),所以還是一個監管漏洞和難題。”清華大學飲用水安全教研所副研究員陳超對南方周末記者說。

“無論是人用還是獸用,阿莫西林都是用量最高的一種抗生素。”應光國說。

以2013年為例,中國的抗生素使用總量約16.2萬噸,這大約是英國的160倍。其中人用抗生素占到總量的48%,其余為獸用抗生素。

中國和發達國家抗生素使用量對比。 (李伯根/圖)

數據推演靠譜嗎?

全流域的普查對於一個科研團隊,甚至對國家來說,都十分困難。應光國的團隊采取了一種較為巧妙的方法——基於市場調查的預測。

野外調研的數據成了這項研究的前期基礎。2012年之後,他們開始了為期三年的大規模市場調研。

“環境抗生素含量可以通過綜合抗生素的消費量和汙水處理率、人類和動物排泄量來模擬推算。”報告指出。

應光國的團隊從中國化藥協會那拿到了一份國內所有化學藥廠的名單,他們從中分別選擇了各種抗生素銷售量最大的5-10家企業作為代表,共計237家。課題組向這些企業購買了2013年的市場份額、銷售量和銷售區域等數據,從而計算出這些抗生素在不同區域的使用量和途徑。

他們再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。最後,在排放量基礎上,模擬預測了各種抗生素在全國各流域的環境濃度。

有人質疑用市場調查的數據推演結果的準確性。應光國解釋,“市場調查結果,與藥品經濟研究所與中國藥物工業的基本數據進行了交叉比對核實,基本一致。而模型預測的環境濃度與我們及國內其他實測數據比較,多數在一個數量級內。因此是準確的。”

在他看來,這項研究最重要的意義是構建了一個全國流域尺度的模型,將來可以利用這個模型計算任何一年的抗生素使用量。

人類活動是抗生素排放的主因。在兩幅圖上清晰可見,以地理學上著名的“胡煥庸線”(中國地理學家胡煥庸1935年提出的劃分我國人口密度的對比線,也稱為“黑河-騰沖一線”)分界。在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。

“這是第一份覆蓋面廣、數據量巨大、研究介質全面的抗生素排放和歸趨的檢測和研究報告。”陳超評價。他認為,我國科研工作者在抗生素方面已經開展了十多年的工作,由於人力、物力所限,大部分只能開展很小範圍的檢測工作,但是將這些零星的研究拼合起來,已經反映出我國存在十分嚴重的抗生素濫用和環境濃度增加的問題。

失控的抗生素管理

中國一半的抗生素貢獻給了養殖業。美國食品藥品監督管理局曾在2007年警告說,中國養殖的海魚含有氟喹諾酮等在美國海產品中不允許使用的抗生素。

而大量的汙水處理設備對抗生素的處理明顯不足。應光國發現,很多養殖企業未經處理的汙水就直接排放到河流,或用於農田灌溉。

為什麽連統計數據都沒有。專家們的猜測是,“他們都覺得這不是最重要的,所以都沒有數據。”

更大的威脅在於抗生素的耐藥性以及它帶來的重大公共衛生問題。

應光國的報告顯示,抗生素的使用量、預測環境濃度、地表水環境中的細菌耐藥率和醫院的細菌耐藥率存在正相關,其中使用年代較短的新型抗生素正相關更顯著。

“現在衛生部門非常關註抗生素濫用問題帶來的耐藥菌的問題。”陳超說。

抗生素在人類和動物身上的濫用被認為是產生耐藥性細菌的主要原因。在我國動物的飼養周期中,農民和農場主們一直向其投餵少量的藥物,這些藥物不是用於治愈患病動物,而是為了促生長,並抑制因近距離接觸彼此的糞便而引發的疾病,動物吃下抗生素之後,只有很少一部分被吸收,大部分都會隨糞便排出體外。

2013年,8名中國和美國科學家在《美國國家科學院院刊》發表過一篇研究報告,三家中國商業養豬場中的糞肥里發現了149種“獨特”的抗生素耐藥基因。

這種耐藥菌可通過環境、食用上述動物的肉制品等方式傳播至人體,有的演變成“超級細菌”,導致人們難以甚至不可能通過常規抗生素來治療感染,而新藥的研發根本來不及跟上。

威脅已經在人體中暴露。2015年4月,複旦大學公共衛生學院周穎副教授課題組,歷經1年,通過對上海、江蘇和浙江的一千多名8到11歲的學校兒童人群尿中抗生素的生物監測證實,近六成檢出1種抗生素,四分之一檢出超過2種抗生素,有些甚至有6種抗生素。

抗生素在動物中的濫用和抗藥性已經成了世界範圍內公共衛生領域的重大問題之一,醫生面臨著選擇越來越少、沒有充足時間做決定等問題,他們常常被如何拯救病人生命的痛苦選擇所困擾。每年至少有200萬美國人患病,其中約2.3萬人死於耐抗生素感染。

如何監管?

抗生素可以拯救生命,但濫用的威脅更可怕。學者們都希望抗生素能有統一規範的管理,不至於未來的人類“無藥可用”。

據長期關註藥品管理的北京大學藥事管理與臨床藥學系管曉東博士介紹,我國的抗生素管理人獸是分開的。人用抗生素由衛生部門管理,而獸用則是農業部門管理。近年來醫用相對控制更嚴。

2012年8月衛生部實施“最嚴限抗令”(《抗菌藥物臨床應用管理辦法》)以來,抗生素在醫院和藥店受到了越來越嚴格的監管。農業部門也不斷出臺禁用某些抗生素的清單,但由於農戶分散,監管困難,效果不彰。

“對比歐美,歐盟已經禁止用抗生素來促進生長,美國和澳大利亞也正在禁止更多種類的抗生素。”管曉東說。

2013年12月,美國FDA發布了行業指導性文件《獸醫飼料指令》,要求有執照的獸醫監督抗生素的使用等一個典型的例子是,2015年3月5日,麥當勞公司宣布其在美國的大約1.4萬家餐廳將在接下來的兩年內,逐漸停止采購使用了“對人類用藥有威脅的抗生素”的雞肉。

陳超認為跨部門的合作是解決獸用抗生素問題的關鍵。他希望政府對養殖業中濫用抗生素的行為加大執法,同時給養殖戶更多的用藥指導,必要時應該把獸用抗生素也比照醫院納入處方管理,由經培訓的獸醫來實施用藥。食品監管部門應該加大對肉蛋禽奶和水產品中抗生素含量的檢測,不僅是對出口產品做測試,也要加強國內產品檢測。環境部門則應該在重點區域和重點產業進行檢測,特別是抗生素生產企業、汙水處理系統。供水部門則應加強對凈水工藝進行工藝改造,特別是在有機汙染嚴重的地方。

2015年6月9日,農業部網站公布了最新的禁用清單,擬禁止在食用動物中使用洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星和諾氟沙星4種原料藥各種制劑。征求意見稿指出,由於這四種原料藥及其制劑存在較大食品安全隱患,且已有動物專用的替代產品,因此決定禁用。

“停止濫用抗生素,珍視環境健康,為人類對抗病原微生物保留殺手鐧,確實是人人有責,也人人受益。”陳超呼籲。

抗生素 抗生 歸途 半隨 流水 半入 塵埃 中國 首份 汙染 地圖 發布
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