養殖(zhi)處(chu)理(li)設備糞便汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)工程禽(qin)糞便的(de)土地利(li)用給環境(jing)帶(dai)來(lai)了(le)大(da)量攜帶有抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)的(de)微生(sheng)物(wu)，但這些微(wei)生物(wu)所(suo)帶(dai)來(lai)的(de)影響(xiang)，相對(dui)於(yu)攜帶的(de)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)來(lai)說(shuo)，可(ke)能(neng)只是(shi)瞬時的(de)（Heuer and Smalla， 2007）.Heuer等（2008）研(yan)究(jiu)發(fa)現(xian)，豬(zhu)糞施(shi)入土壤後(hou)，土壤中微(wei)生物(wu)群。

養殖(zhi)處(chu)理(li)設備糞便汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)工程

養殖(zhi)處(chu)理(li)設備糞便汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)工程

不(bu)同(tong)畜(chu)禽(qin)糞便中，不(bu)同(tong)抗(kang)生素抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)的(de)豐(feng)度(du)也存在很大(da)差(cha)異，這不(bu)僅(jin)與抗(kang)生素的(de)使用類(lei)型(xing)和(he)使用量(liang)直(zhi)接(jie)相關(guan)，而(er)且(qie)可(ke)能(neng)與抗(kang)生素的(de)區(qu)域(yu)性(xing)使用差(cha)異有關(guan).例(li)如，在(zai)養豬(zhu)場四(si)環素(su)類(lei)抗(kang)生素使用較(jiao)多(duo)的(de)地區(qu)，豬(zhu)糞中殘(can)留(liu)的(de)四(si)環素(su)(表(biao) 1)及(ji)其(qi)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)含(han)量(表 2)較高;在(zai)養雞、養鴨場磺胺(an)類(lei)抗(kang)生素使用較(jiao) 多(duo)的(de)地區(qu)，雞糞和鴨(ya)糞中殘(can)留(liu)的(de)磺胺(an)類(lei)抗(kang)生素(表 1)

及(ji)其(qi)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)(表(biao) 2)的(de)含量(liang)較(jiao)高.同(tong)時，人(ren)們(men)研(yan)究(jiu)了(le)減少抗(kang)生素使用量(liang)對(dui)抗(kang)生素抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)的(de)削(xue)減作用(yong).例(li)如，Klare等(1999)調(tiao)查了(le)德(de)國全面(mian)禁止畜(chu)禽(qin)養殖(zhi)過(guo)程(cheng)中使用阿(e)伏(fu)黴(mei)素(su)(avopracin)之後(hou)豬(zhu)肉和人糞便中大(da)腸桿菌的(de)阿伏(fu)黴(mei)素(su)抗(kang)性(xing)，結(jie)果(guo)發(fa)現(xian)，大(da)腸桿菌的(de)阿伏(fu)黴(mei)素(su)抗(kang)性(xing)明(ming)顯下(xia)降.在丹麥(mai)動物(wu)飼(si)料(liao)添加(jia)劑中禁用阿(e)維黴(mei)素(su)(avilamycin)、紅黴(mei)素(su)(eryt

hrocin)、萬(wan)古黴(mei)素(su)(vancomycin)和(he)維吉尼(ni)黴(mei)素(su)(virginiamycin)之後(hou)，Aarestrup等(2001)調(tiao)查了(le)畜(chu)禽(qin)糞便中大(da)腸桿菌對(dui)這幾(ji)種抗(kang)生素的(de)抗(kang)性(xing)，結(jie)果(guo)發(fa)現(xian)，抗(kang)性(xing)均(jun)有不同(tong)程(cheng)度(du)的(de)降低(di).這(zhe)些(xie)都(dou)說(shuo)明(ming)抗(kang)生素抗(kang)性(xing)的(de)產生(sheng)同(tong)抗(kang)生素的(de)使用息(xi)息(xi)相(xiang)關(guan).但是(shi)，這(zhe)種抗(kang)性(xing)的(de)降低(di)只(zhi)是(shi)表(biao)現(xian)在抗(kang)性(xing)程(cheng)度(du)上，而(er)實際上抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)即(ji)使在沒(mei)有相應(ying)抗(kang)生素存在(zai)時，也會存(cun)在(zai)長(chang)達幾(ji)年(nian)的(de)時間(jian)(Johnsen et al., 2009).另(ling)外(wai)，很(hen)有可能(neng)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)潛(qian)伏在微生物(wu)體(ti)內而(er)沒有進行(xing)表達(da)產生(sheng)抗(kang)性(xing)，當(dang)存(cun)在(zai)相(xiang)應(ying)的(de)環境(jing)壓(ya)力(li)時，通(tong)過(guo)基(ji)因水平(ping)轉移，進入合(he)適(shi)的(de)微生(sheng)物(wu)體內之後(hou)才(cai)會表(biao)現(xian)出抗(kang)性(xing).

文獻(xian)中有關(guan)畜(chu)禽(qin)糞便生(sheng)物處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中抗(kang)生素抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)的(de)分

禽(qin)糞便生(sheng)物處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中抗(kang)生素和重(zhong)金(jin)屬(shu)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)的(de)賦存特(te)征與削(xue)減效果(guo)

　　畜(chu)禽(qin)糞便生(sheng)物處(chu)理(li)的(de)主(zhu)要工(gong)藝為(wei)好(hao)氧堆肥和(he)厭氧消化(hua)，均(jun)對抗(kang)生素抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)具(ju)有較好的(de)削(xue)減效果(guo).如Chen等(2007)采(cai)用實時定(ding)量(liang)PCR方(fang)法(fa)調(tiao)查了6種紅黴(mei)素(su)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)(erm)在(zai)牛糞和豬(zhu)糞經(jing)堆(dui)肥處(chu)理(li)、豬(zhu)糞廢(fei)水經(jing)氧化(hua)溝(gou)和生(sheng)物濾(lv)池處(chu)理(li)後的(de)豐(feng)度(du)，結(jie)果(guo)發(fa)現(xian)，相比(bi)氧化(hua)溝(gou)和生(sheng)物濾(lv)池處(chu)理(li)豬(zhu)糞廢(fei)水，堆肥可(ke)明(ming)顯削(xue)減豬(zhu)糞中的(de)erm抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)，削(xue)減率(lv)zui高(gao)達(da)到(dao)了(le)7.3 logs，而(er)其(qi)它處(chu)理(li)工藝對(dui)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)基(ji)本無削(xue)減.Cheng等(2013)調(tiao)查了(le)杭(hang)州(zhou)8個(ge)畜(chu)禽(qin)養殖(zhi)場中10種四(si)環素(su)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)、2種磺胺(an)類(lei)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)及(ji)整合(he)子(zi)intl1的(de)豐(feng)度(du)和多(duo)樣(yang)性(xing)，並(bing)考(kao)察(cha)了3個(ge)

豬(zhu)場不同(tong)廢(fei)水處(chu)理(li)工藝(厭氧消化(hua)+ A/O工藝(yi)+生態(tai)溝(gou))對這(zhe)些抗(kang)生素抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)的(de)削(xue)減情況(kuang)，結(jie)果(guo)發(fa)現(xian)，12種抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)的(de)豐(feng)度(du)在經(jing)過(guo)厭氧消化(hua)後，大(da)部分有所(suo)降低(di)，但(dan)在(zai)後(hou)續的(de)生物(wu)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中，基(ji)本無變(bian)化(hua)，有些抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)如(ru)sul1和sul2豐(feng)度(du)反而(er)有所(suo)增(zeng)加.

　　目前(qian)尚(shang)未有針對(dui)畜(chu)禽(qin)糞便厭氧消化(hua)和堆(dui)肥過(guo)程(cheng)中抗(kang)生素抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)變(bian)化(hua)的(de)研(yan)究(jiu)報(bao)道，而(er)對汙(wu)泥厭氧消化(hua)過(guo)程(cheng)中抗(kang)生素抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)變(bian)化(hua)的(de)研(yan)究(jiu)較(jiao)多(duo).如(ru)Ma等(2011)在(zai)實驗室條件下(xia)研(yan)究(jiu)了(le)中溫(wen)和高(gao)溫厭氧消化(hua)對中9種抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)的(de)削(xue)減情況(kuang)，結(jie)果(guo)表明(ming)中溫(wen)厭氧消化(hua)能(neng)大(da)幅削(xue)減sulI、sulII、tetC、tetG和tetX，並且(qie)隨(sui)著水力(li)停(ting)留(liu)時間(jian)的(de)增加(jia)，削(xue)減效果(guo)更明(ming)顯，但(dan)tetW、ermB和ermF反而(er)會增(zeng)加(jia);47 ℃、52 ℃、59 ℃的(de)高溫(wen)厭氧消化(hua)能(neng)夠更有效地削(xue)

減tetW、ermB、tetO、tetX和ermB、ermF，卻對(dui)其(qi)它抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)和(he)intl1的(de)削(xue)減效果(guo)很差(cha)，tetC和tetG反而(er)有所(suo)增(zeng)加;然而(er)，汙(wu)泥熱(re)水解(jie)預處(chu)理(li)能(neng)夠有效削(xue)減所(suo)有的(de)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)，但(dan)厭氧消化(hua)之後(hou)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)都(dou)出現(xian)了.Diehl和(he)LaPara(2010)在實驗室條件下(xia)研(yan)究(jiu)了(le)22 ℃、37 ℃、46 ℃、55 ℃條件下(xia)厭氧消化(hua)和好(hao)氧消化(hua)對汙(wu)泥中tetA、tetL、tetO、tetW、tetX和(he)intl1的(de)削(xue)減情況(kuang)，結(jie)果(guo)表明(ming)在37 ℃、46 ℃、55 ℃厭氧條件下(xia)，各種抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)都(dou)能(neng)大(da)幅削(xue)減，但在好(hao)氧條件下(xia)各種抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)卻(que)基本無削(xue)減，他們(men)據(ju)此提(ti)出高溫厭氧消化(hua)或許(xu)是削(xue)減各種抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)較(jiao)好的(de)方(fang)式.

　　重(zhong)金(jin)屬(shu)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)在(zai)畜(chu)禽(qin)糞便生(sheng)物處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中的(de)研(yan)究(jiu)尚(shang)未見報道.總(zong)之，好(hao)氧堆肥和(he)厭氧消化(hua)對畜(chu)禽(qin)糞便中抗(kang)生素和重(zhong)金(jin)屬(shu)及其(qi)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)的(de)削(xue)減均(jun)具有壹定的(de)效果(guo)，但工(gong)藝(yi)類型(xing)、工(gong)藝操(cao)作參(can)數及微(wei)生(sheng)物群落(luo)等對(dui)畜(chu)禽(qin)糞便生(sheng)物處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中抗(kang)生素和重(zhong)金(jin)屬(shu)及其(qi)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)賦存與轉歸的(de)影響(xiang)，需要(yao)進壹步的(de)試驗研(yan)究(jiu).

　　4 畜(chu)禽(qin)糞便土地利(li)用過(guo)程(cheng)中抗(kang)生素和重(zhong)金(jin)屬(shu)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)的(de)賦存特(te)征

　　畜(chu)禽(qin)糞便的(de)土地利(li)用給環境(jing)帶(dai)來(lai)了(le)大(da)量攜帶有抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)的(de)微生(sheng)物(wu)，但這些微(wei)生物(wu)所(suo)帶(dai)來(lai)的(de)影響(xiang)，相對(dui)於(yu)攜帶的(de)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)來(lai)說(shuo)，可(ke)能(neng)只是(shi)瞬時的(de)(Heuer and Smalla， 2007).Heuer等(2008)研(yan)究(jiu)發(fa)現(xian)，豬(zhu)糞施(shi)入土壤後(hou)，土壤中微(wei)生物(wu)群落(luo)在(zai)* d受(shou)到(dao)了(le)較大(da)的(de)影響(xiang)，但很(hen)快(kuai)又(you)恢(hui)復(fu)了(le);而(er)在175 d之後(hou)土壤中sul1和(he)sul2兩(liang)種抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)的(de)豐(feng)度(du)仍然達

了10-5 copies/16S rRNA.Heuer和(he)Smalla(2007)研(yan)究(jiu)了(le)糞便和(he)磺胺(an)類(lei)抗(kang)生素對耕(geng)地中抗(kang)生素抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)的(de)協同(tong)選擇作用(yong)，結(jie)果(guo)發(fa)現(xian)這種協同(tong)作用(yong)至少(shao)持續了兩(liang)個(ge)月(yue)，這主(zhu)要是(shi)因為(wei)糞便中攜帶有更多(duo)的(de)伴(ban)隨(sui)有多(duo)種抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)的(de)質(zhi)粒，這(zhe)些質(zhi)粒轉移到(dao)土壤中土著微生物體內，極大(da)地延(yan)長(chang)了抗(kang)生素抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)在(zai)土壤中的(de)存活(huo)時間(jian).Knapp等(2010)分析(xi)了新西(xi)蘭在(zai)1

940—2008年間(jian)的(de)土壤樣(yang)品(pin)，發(fa)現(xian)自從(cong)1940年開(kai)始(shi)大(da)面(mian)積使用抗(kang)生素之後(hou)，土壤中β-內酰(xian)胺類(lei)、紅黴(mei)素(su)及(ji)四(si)環素(su)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)的(de)豐(feng)度(du)逐年增加，並(bing)且(qie)還(hai)在繼(ji)續增長(chang)，這與自1950年(nian)開始(shi)大(da)規模(mo)使用獸(shou)用(yong)抗(kang)生素*.總(zong)之，畜(chu)禽(qin)糞便中微(wei)生物(wu)進入土壤之後(hou)，並(bing)沒有對土壤中微(wei)生物(wu)群落(luo)結(jie)構(gou)產生(sheng)太(tai)大(da)的(de)影響(xiang)，但其(qi)中的(de)抗(kang)性(xing)基(ji)因(yin)通(tong)過(guo)基(ji)因的(de)水平(ping)轉移，卻在(zai)土壤中保(bao)留(liu)了(le)很(hen)長(chang)時間(jian)。