畜禽养殖业应高度关注抗生素污染 亟待新技术

■本报记者甘晓

中国畜禽养殖业抗生素年消耗量为9.7万吨，占全国抗生素年消耗量的近50%。这是《中国科学》记者从最近召开的第三届国际畜禽养殖污染防治与资源利用大会上获得的数据。会议由中国科学院城市环境研究所(以下简称城市环境研究所)在厦门召开。

在会议上，来自世界各地的科学家建议，畜禽养殖业应密切关注新的污染物，如抗生素、抗生素抗性基因和包括重金属在内的其他促生长激素。城市环境研究所的研究员朱永冠说，通过新的技术手段消除抗生素抗性基因是目前中国和世界畜禽养殖业面临的一个重大挑战。

畜禽粪便污染日益突出

今天，生活在大城市的人们正在享受水产养殖扩展的成果，但他们从未见过水产养殖面临的挑战。“一头活猪每天产生5.3公斤的粪便，其中含有大量动物无法吸收的营养物质、重金属和药物残留。”朱永观在研究结果中读到这些数据时感到不安。

这种不安不是没有原因的。中国农业大学生物能源环境科技研究室主任董指出:“生猪养殖规模不断扩大。一方面，它有效地保障了人民的生活；另一方面，污染问题日益突出。”

数据显示，截至2006年，中国生猪养殖每年产生12.9万亿公吨粪便，占畜禽粪便总量的47%。这些粪便通常被用作肥料来改善土壤质量和作物产量。

董说，解决这一问题对生态文明建设和农村振兴战略具有重要意义。

抗性基因“严重灾难”

抗生素在水产养殖中的应用历史悠久。然而，早在1976年，英国《自然》杂志的相关结果显示，在饲料中添加抗生素后，抗生素抗性微生物可以在农场动物和人类之间传播。

后来，科学家在这些抗生素抗性物质中发现了抗性基因。"与传统的化学污染物不同，精氨酸是带有遗传信息的DNA片段，由活细菌携带."朱永观在会议报告中总结了新污染物的特点:“它们可以通过细菌增殖进行垂直传播，也可以在细菌之间进行遗传信息的水平传播。”

2013年，朱永冠的团队对北京、浙江嘉兴和福建莆田三个大型养猪场的猪粪、猪粪堆肥和施肥土壤样本进行了抗性基因分析，检测出149个抗性基因。“这些耐药基因几乎覆盖了目前已知的绝大多数抗生素，甚至一些没有在养猪场使用的抗生素也被检测出含有相应的耐药基因。”

急需新技术研发

畜禽养殖产生的大量粪便资源化利用已成为解决污染问题的主要策略。爱尔兰国立大学的詹新民教授在报告中指出:“厌氧消化技术可以将畜禽粪便中的有机物分解成沼气，从而有效地实现能量回收。”然而，在我国，畜禽粪便的资源化利用水平仍然不足，堆肥和沼气产量占不到30%，直接还田占50%以上，未经处理的仍占20%。他认为，农场沼气池和其他设施在物业管理、设计和运营方面仍面临挑战。

除了回收粪肥中的氮和磷，畜禽养殖应重点消化抗生素抗性基因等新污染物。近年来，朱永冠的团队提出了通过粪便的生物碳化来降低畜禽粪便的抗性基因的技术方案。实验研究表明，将猪粪制成生物炭后施用到土壤中，可以将抗性基因的污染降低到背景水平。

会上，专家认为，要实现规模化畜禽养殖场粪便处理和资源化利用的目标，仍需继续加强沼液磷回收、粪便生物炭、粪水联合处置、气肥联产等产业化方向的新技术研发和推广，通过政策支持降低成本，调动企业积极性。

中国科学新闻(2018-07-31，第一版集锦)