四川省典型养殖场沼液抗生素残留情况分析
2020-12-10许文志朱永群林超文
许文志,朱永群,王 谢,王 宏,张 奇,林超文
(四川省农业科学院土壤肥料研究所,四川 成都 610066)
【研究意义】近年来,随着饲料配方的不断变化及规模化养殖的迅速发展,磺胺类、四环素类、大环内酯类等抗生素被越来越被广泛地应用于畜禽养殖业中[1]。但大多数抗生素不能被动物体完全吸收利用,残余部分以原形或其他活性产物的形式随粪尿排出[2]。现行的畜禽粪污厌氧发酵处理主要是针对去除COD、BOD5、总氮等污染因子设计的工艺,对抗生素的去除作用不大[3]。因此沼液直接还田利用可能造成土壤中抗生素等药物残留,进而引起环境中动植物致病菌耐药基因的产生[4],危害农业生产及环境安全。此外,部分抗生素还可能通过作物生产环节进入食物链,影响人类健康及疾病的医治[5]。【前人研究进展】我国畜禽排泄物中的抗生素残留已经达到了相当严的程度。研究表明,江苏省集约化养殖场的畜禽排泄物中土霉素、金霉素的检出率分别为16.6 %、38.1 %、残留量分别达到2.11 、11.96 mg/kg[6]。浙北地区规模化养殖场畜禽粪便中四环素、土霉素和金霉素的残留量分别为1.57、3.10和1.80 mg/kg[7]。长江三角洲地区污染源中,养猪场废水中检出的抗生素的种类最多,明显高于生活污水及甲鱼养殖场的水体[8]。综上所述,集约型畜禽养殖场粪污中抗生素残留问题严重,急需引起重视。【本研究切入点】本研究在对四川省13个县(市、区)26个典型养殖场的养殖规模、添加剂等投入品、粪污清理方式、沼液排放量等情况进行调查研究的基础上[9],对沼液中抗生素检出率及残留量等进行了研究。【拟解决的关键问题】以便初步摸清省内典型养殖场沼液的抗生素残留情况,进一步指导沼液的安全消纳。
1 材料与方法
1.1 饲料及添加剂使用情况
在饲料使用方面,本次受访的26个养殖场均采用以猪或牛的浓缩料或全价料为主,配合其他成分制成预混料进行饲喂的方式。其中,奶牛肉牛养殖场随季节不同采用鲜草、干草、青贮玉米等为粗饲料,添加浓缩料等精饲料制成预混料饲喂;生猪养殖场则以育龄为主选择适龄的浓缩料或全价料,再选择性添加玉米、豆粕、酒糟、小麦、麦麸、鱼粉等配置成预混料进行饲喂。
在添加剂使用方面,除1号养殖场日粮添加22 kg爱丽美生猪添加剂,16号养殖场日粮添加20~30 kg含乳酸杆菌、芽孢杆菌的微生物菌剂外,其余24个养殖场均表示除浓缩料、全价料或精饲料外,无其他添加剂(表1)。
1.2 抗生素使用情况
在抗生素使用方面,受访的26个典型养殖场均反映只对病畜(禽)使用抗生素,一般使用青霉素、链霉素、土霉素、庆大霉素、金霉素、磺胺类、头孢、阿莫西林、杆菌肽、盐酸多西环素、氟苯尼考、恩诺沙星、替米考星等,用药方法及用量一般遵照兽药使用说明,以体重为准进行。由于抗生素种类繁多,本次只对沼液样中的部分抗生素残留进行检测,详细结果见后文。此外,在本次调研中,各养殖场负责人在被问及抗生素问题时均表现的较为敏感,部分养殖场负责人甚至不愿意谈及此类问题,刻意回避调查。此类情形可能是社会各界对抗生素问题关注度比较高,迫使养殖场相关人员重视抗生素的使用。
为探明受访养殖场沼液中抗生素的残留情况,本次调研还对26个典型养殖场的沼液了样品采集,并参照《肥料分级及要求》[10](工业和信息化部科技司2017年12月4日发布)的相关条目以液相色谱串联质谱法检测沼液中抗生素的残留情况测。
2 结果与分析
由于抗生素检测的特殊性,本次调研只对沼液中四大类18种抗生素采用液相色谱串联质谱法进行了检测,详细结果见表2。
从抗生素的检出情况看,26个样本中有22个检出1~8种抗生素,总的样本检出率高达84.62 %。其中,磺胺类抗生素检出率较高的主要有磺胺间甲氧嘧啶、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲噁唑4种,检出率分别为73.08 %、15.38 %、15.38 %及11.54 %。特别是磺胺间甲氧嘧啶不仅检出率最高,残留量也较大,平均残留量为154.88 ng/mL,最大检出值为26号样的1656.76 ng/mL。
四环素类的4种抗生素均有检出,检出率较高的为土霉素、多西环素,检出率分别为38.46 % 和30.77 %;平均残留量分别为236.70和105.93 μg/kg;最大检出值分别为606.03 和582.75 μg/kg,均出现在26号样品中,且所有样品中仅一次检出的四环素和金霉素也出现在该样品中。
喹诺酮类的4种抗生素也均有检出,其中氧氟沙星、恩诺沙星、环丙沙星3种检出率较高,分别为50.00 %、42.31 %及30.77 %,平均残留量分别为0.85、0.96 和0.30 ng/mL。此外,诺氟沙星在2个样本中检出,平均残留量为0.48 ng/mL。
大环内酯类抗生素泰乐菌素及红霉素在本次抽样样品中均未检出。
3 讨 论
畜禽养殖业中抗生素一般是作为饲料添加剂、兽药和杀寄生虫类药物使用[11]。这些抗生素经动物消化后大部分以原态或代谢产物形式迅速从消化道或尿液排出体外,后经粪污处理,排泄物中残留的抗生素部分会经微生物或物理化学途径降解,但仍有一部分会残留在粪肥、沼液中[12-14]。如果将畜禽粪肥、沼液作为有机肥用于农业生产,其中残留的抗生素进入土壤后,可能造成土壤抗生素污染,也可能被植物吸收积累,并破坏植物根际周围的微生态平衡,从而进一步危及农产品安全[15-17]。
研究表明,养殖场废水中四环素、土霉素及金霉素等抗生素残留最为严重[6-8],该类药物为目前我国畜禽养殖中常用兽药,虽然经过了动物代谢及厌氧发酵处理,但仍具有较高的残留水平[18]。本研究发现,本次抽样样本中磺胺间甲氧嘧啶检出率最高,达73.08 %,平均残留量为154.88 ng/mL,约0.15 mg/kg;土霉素的样本检出率为38.46 %,平均残留量为236.70 μg/kg,而四环素和金霉素检出率较低。虽然本研究抽样检测抗生素残留量略低于江苏、湖北等地,但是样本检出率类似,因此四川省规模化畜禽养殖场抗生素残留问题同样严峻。
此外,我国农业部曾先后3次发布公告(农业部第176、193、1519号公告),禁用了部分含抗生素在内的兽用药物,在2017年开展的农产品质量安全专项整治活动中,包括了对兽用抗生素专项整治,并发布了《养殖全程禁用药物清单》。清单中明确指出磺胺间甲氧嘧啶、氧氟沙星和诺氟沙星全程禁用,但本次抽检的26份样品中,磺胺间甲氧嘧啶检出率达73.08 %、氧氟沙星检出率50 %、诺氟沙星检出率7.69 %,这一问题需要引起特别重视。
4 结 论
本次抽检的四川省26份沼液样中4种磺胺类、2种四环素类、3种喹诺酮类抗生素检出率较高。其中磺胺间甲氧嘧啶检出率最高,达73.08 %,平均残留量为154.88 ng/mL;土霉素的样本检出率为38.46 %,平均残留量为236.70 μg/kg,而四环素和金霉素检出率较低。抽样样本抗生素残留量略低于江苏、湖北等地,但是样本检出率类似,特别是农业部禁止兽用的磺胺间甲氧嘧啶、氧氟沙星、诺氟沙星在部分样品中检出,需要引起特别重视。
建议有关养殖场调整饲料配方,严格遵守兽药使用的各种法律法规,尽快停用相关违禁药物;有关部门应加强监管,坚决查处类似违规行为;强化水解技术[19]、高级氧化技术等抗生素处理工程技术的研究[20-21],降低沼肥中抗生素的残留。