最近发表在Environmental Science and Ecotechnology上的一项研究揭示了过去十年间中国水系中抗生素污染模式的重大变化，而这一变化是由不断更迭的肥料管理方法所导致的。这项研究由中国农业大学张福锁院士团队和荷兰瓦赫宁根大学的研究人员共同完成，研究人员开发了MARINA-抗生素（中国-1.0）模型，以跟踪2010—2020年间从畜禽粪便流入河流和地下水的抗生素在395个子流域的流动情况。该研究在发表后得到了The Micobiologist、Mirage News、EurekAlert等国际科技新闻媒体的报道和关注。
海外媒体报道截图
研究发现，河流中的抗生素污染减少了59%，这主要归功于粪便循环利用的改善以及直接排入河流的粪便减少。然而，这种改善却带来了意想不到的后果：渗入地下水的抗生素增加了15%，这主要是农田扩大使用粪便作为有机肥料的结果。
研究表明，氟喹诺酮类药物仍然是河流中最主要的抗生素，主要来源于猪、牛和鸡的粪便，而磺胺类药物占地下水中抗生素的90%以上，主要来源于猪和羊的粪便。
该研究强调了现有农业政策在减轻河流污染方面取得的成功，但同时也强调迫切需要制定战略，以应对日益增长的地下水污染风险。研究人员呼吁制定兼顾河流和地下水保护的综合肥料管理政策。
这项研究为政策制定者提供了宝贵的见解，也为其他国家解决集约化畜牧业造成的抗生素污染问题提供了范例。
图1 MARINA-抗生素模型（中国-1.0）概述，重点关注牲畜粪便。MARINA-抗生素是淡水中抗生素污染河流输入评估模型的简称。该模型考虑了7种家畜：猪、水牛、牛、鸡、山羊、绵羊和鸭。该模型考虑了6类24种抗生素：磺胺类、四环素类、氟喹诺酮类、大环内酯类、β-内酰胺类和林可酰胺类
图2 2010年（a, c）和2020年（b, d）中国每年从牲畜粪便中流向河流（a, b）和地下水（c, d）的抗生素量
作者信息
第一作者：张琦，荷兰瓦赫宁根大学，主要研究领域包括新型污染物地表水及地下水污染评估，未来水污染预测以及政策建议效果评估。
通讯作者：许稳，教授，中国农业大学高层次杰出人才，国家级青年人才。长期从事大气氮沉降与环境效应、农业活性氮污染定量与减排、农业增产增效与面源污染防治等方面交叉创新研究，以第一作者或通讯作者在Nature Food, Nature Communications, Science Advances, Science Bulletin, Water Research, Environmental Science & Technology等期刊发表文章40余篇，主持国家重点研发计划项目课题、国家自然基金面上项目、国家自然基金青年基金项目等，获中华人民共和国教育部自然奖二等奖(2022)（排名第二）。担任河北曲周农业绿色发展国家野外科学观测研究站副站长，云南大理面源污染精控科技小院首席专家，中国植物营养与肥料学会养分循环专业委员会委员、中国土壤学会氮素工作组委员等职务。
通讯作者：Maryna Strokal, 荷兰瓦赫宁根大学环境科学系的地球系统和全球变化组副教授。她主要的研究领域涵盖环境污染物评估建模，未来污染预测及评估，水资源合理利用的措施效果评估，以及经济效益评估。致力于通过模型方法应对全球可持续发展的水污染挑战。
引用信息
Zhang, Q., Li, Y., Kroeze, C., van de Schans, M. G., Baartman, J., Yang, J., ... & Strokal, M. (2025). More inputs of antibiotics into groundwater but less into rivers as a result of manure management in China. Environmental Science and Ecotechnology 23: 100513.
doi: 10.1016/j.ese.2024.100513
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