在過去30多年中，對于環(huán)境中有毒污染物的研究主要集中在劇毒、致癌性農(nóng)藥和持久性污染物上。隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的提高，藥品和個人護理用品(PPCPs)的使用量和使用種類逐年增加，PPCPs對生態(tài)環(huán)境以及人類健康的影響也越來越引起公眾的關注。近10年來，國內(nèi)外學者已開始關注PPCPs對環(huán)境的污染以及對生物的毒害效應［1］，其中抗生素的濫用所產(chǎn)生的潛在環(huán)境污染，近年來在歐美等國引起了廣泛關注。

抗生素是世界上使用量最大、應用最廣泛的藥物之一，全球抗生素年均使用總量為10～20萬t。其中獸用抗生素占抗生素總使用量的70%以上［2］，主要應用于畜牧業(yè)、禽類飼養(yǎng)以及漁業(yè)養(yǎng)殖［3-4］。大部分抗生素不能完全被機體吸收，有高達90%的抗生素以原形或代謝物形式經(jīng)由病人和畜禽排泄物進入環(huán)境［3］。一些代謝產(chǎn)物仍具有生物活性，并通過不同途徑對環(huán)境造成污染［5］。抗生素暴露于環(huán)境中，對土壤和表層水體等生態(tài)環(huán)境帶來不良影響，并通過食物鏈對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生毒害作用，影響植物、動物和微生物的正常生命活動，特別是影響人類的健康。因此，抗生素對環(huán)境的影響不容忽視。土壤是環(huán)境中抗生素最主要的歸趨之一，抗生素及其代謝產(chǎn)物在土壤環(huán)境中能保持很長時間的活性，對土壤中的微生物、動物和植物均產(chǎn)生不同程度的影響。目前，對于土壤中抗生素的研究主要集中在其物理和化學過程，包括吸附、遷移和降解等［6-9］，而關于抗生素對生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的影響則知之甚少。本文對近年來有關土壤中抗生素對生態(tài)環(huán)境毒性的研究作簡要論述，以引起人們對抗生素的生態(tài)毒理和環(huán)境影響的關注和重視，為開展相關領域的研究提供思路。

1土壤中抗生素來源和殘留現(xiàn)狀

1．1土壤中抗生素來源

土壤中抗生素的來源主要有3方面:1)含有抗生素的畜禽糞便作為肥料直接施入土壤;2)使用污水處理廠的出水和污泥作為農(nóng)業(yè)灌溉用水和肥料;3)醫(yī)院丟棄以及生產(chǎn)過程中損失和廢棄的抗生素。其中，未經(jīng)處理的畜禽糞便作為有機肥農(nóng)用是抗生素進入土壤環(huán)境的主要途徑之一［10-11］。

目前，在畜禽糞便中已經(jīng)檢測到了高含量的抗生素殘留。Martínez-Carballo等［12］對奧地利動物糞便中的抗生素進行了監(jiān)測，結果表明，豬糞中的金霉素、土霉素和四環(huán)素含量分別為46、29和23mg•kg－1;豬糞中磺胺二甲嘧啶和雞糞中磺胺嘧啶的最大含量分別為20和91mg•kg－1;雞糞中恩諾沙星和環(huán)丙沙星的含量分別為8．3和0．37mg•kg－1。DeLiguoro等［13］發(fā)現(xiàn)糞便中土霉素含量可高達871．7mg•kg－1。Karci等［14］研究了土耳其動物糞便中的抗生素殘留，發(fā)現(xiàn)家禽糞便中磺胺氯噠嗪和磺胺甲?f唑的含量分別為35．53和3．76mg•kg－1。經(jīng)過處理的養(yǎng)豬場有機肥料中磺胺類藥物含量為3．5mg•kg－1，四環(huán)素類藥物含量達到4mg•kg－1［15-16］。鮑艷宇［17］在肉豬糞和肉雞糞中分別檢測到金霉素含量為879．58和94．71mg•kg－1。張樹清等［18］對我國7省、市、自治區(qū)的典型規(guī)模化養(yǎng)殖場畜禽糞便中主要成分的分析結果表明，豬糞中土霉素平均含量為9．09mg•kg－1，最高達134．75mg•kg－1，四環(huán)素平均含量為5．22mg•kg－1，最高為78．57mg•kg－1，金霉素平均含量為3．57mg•kg－1，最高為121．78mg•kg－1。

由于目前的污水處理方式不能徹底去除水中的抗生素，因此利用污水處理廠的出水進行農(nóng)業(yè)灌溉也是抗生素進入土壤的一個途徑。相關報道顯示，歐洲污水處理廠出水中環(huán)丙沙星、氧氟沙星和三甲氧芐二氨嘧啶的最高檢出濃度分別為3．4、13和1．9μg•L－1［19］。Golet等［20］的監(jiān)測結果表明，三級處理出水中環(huán)丙沙星和諾氟沙星的濃度分別為45和120ng•L－1。Lindberg等［21］發(fā)現(xiàn)污水處理廠的反應污泥和脫水污泥中諾氟沙星含量分別為11和3mg•kg－1，環(huán)丙沙星含量分別為12和2．6mg•kg－1。

1．2土壤中抗生素殘留現(xiàn)狀

目前，土壤中已經(jīng)被檢測到的抗生素殘留濃度范圍為μg•kg－1級到mg•kg－1級不等。Campagnolo等［22］檢測到土壤中抗生素類獸藥含量為10μg•kg－1。Hamscher等［15］研究了多年施用養(yǎng)豬場糞尿土壤中抗生素的含量，結果表明，四環(huán)素在0～10cm土壤中含量為86．2μg•kg－1，10～20cm土壤中為198．7μg•kg－1，20～30cm土壤中為171．7μg•kg－1，金霉素在0～30cm土壤中平均含量為4．6～7．3μg•kg－1;丹麥試驗站施用養(yǎng)殖場液體糞便的農(nóng)業(yè)土壤中金霉素含量為15．5μg•kg－1，泰樂菌素為57．4μg•kg－1。據(jù)Morales-Muüz等［23］報道，在西班牙施用養(yǎng)殖場禽畜糞便的土壤中，諾氟沙星和環(huán)丙沙星的含量分別為9．8和5．8mg•kg－1。Sarmah等［24］在德國土壤中檢測到四環(huán)素類抗生素的含量為450～900μg•kg－1。

此外，有報道指出，部分地區(qū)土壤中抗生素含量已達到較高水平。Hamscher等［15］報道，在用動物排泄物施肥的0～40cm表層土壤中，檢測到了土霉素和氯四環(huán)素的殘留最大濃度分別為32．3和26．4mg•kg－1。Aga等［25］研究發(fā)現(xiàn)，將含有抗生素的糞便施入土壤22d后，0～5cm土壤中四環(huán)素類抗生素及其代謝產(chǎn)物總含量為281．34μg•kg－1。在我國，檢測到土壤中含有土霉素可高達200mg•kg－1［26］，在水產(chǎn)養(yǎng)殖場的沉積物中土霉素含量可高達285mg•kg－1［27］。與國外相比，我國土壤中四環(huán)素類抗生素的殘留量高于其他國家，這可能與此類抗生素的使用量大和使用范圍廣有密切關系。

2土壤中抗生素的生態(tài)毒理效應

2．1對土壤微生物的毒性

抗生素進入土壤后，能直接殺死土壤環(huán)境中某些微生物或抑制其生長，尤其是對細菌的作用最為顯著。殘留的抗生素可以影響微生物群落的組成，糞便和土壤中有機質(zhì)的腐爛和分解，土壤肥力，并同時降低土壤微生物對其他污染物的固定或降解能力。