Page 9 - 《华中农业大学学报（自然科学版）》2022年第4期

第 4 期 杨礼震 等：养猪废水处理工艺对耐药基因迁移影响研究进展 3

1.2 生猪养殖环境中抗生素及抗性基因分布 度方面，Gao 等 ［19］ 调查养猪场内井水耐药基因丰度，
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养猪场废水的排放导致环境中 ARGs 丰度和多 其平均值高达 5.27×10 copies/L。这些耐药基因会
样性增加，进而影响地表水和土壤中微生物生态 ［3］ 。 随着废水水平基因转移到受纳环境中。Mu 等 ［20］ 调
养猪废水的抗生素含量与饲料、喂养模式、养猪场 查了北方某养猪场附近的土壤，发现磺胺类 ARGs
的规模以及养猪场的地理位置有关。生猪肠道吸 （1.3×10 ~2.6×10 copies/g）在 ARGs 中最普遍，占
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收抗生素的能力较差，抗生素常以粪便形式进入 总样本约 70%。养猪场空气中生物气溶胶也含有大
生猪养殖环境 ［17］ 。猪粪中富集的抗生素，如土霉 量致病菌和潜在 ARGs宿主，这些生物气溶胶可远距
素含量高达 5 175.3 μg/kg，远高于饲料中的含量 离 传 播 到 外 部 环 境 ，对 公 众 健 康 带 来 重 大 潜 在
（152.7 μg/kg） 。 风险 ［21］ 。
［18］
养 猪 废 水 中 的 ARGs，除 了 环 境 中 已 经 携 带 生活在养猪场环境中的工人肠道微生物菌群失
ARGs的微生物，其余均来源于养猪场内生猪体内的 调风险较高，可能影响人体健康。据报道，相对于肉

微生物。生猪养殖环境中残留抗生素又会造成选择 鸡养殖场，生猪养殖户粪便中 ARGs 含量更高 ［22］ 。
性压力，诱导微生物发生突变，使不含 ARGs 的微生 生猪养殖废弃物的不规范处理和排放将导致周围
物产生耐药性。养猪场内的 ARGs 的分布如表 1 所 水、土壤和大气等环境受到严重污染。特别是 ARGs
示，在养猪场内能够检测到大量的 ARGs，其中主要 这种不同于其他化学污染物的特殊污染物，一旦产
是四环素类 ARGs（tetO、tetM、tetC 和 tetQ）和磺胺类 生，很难控制和清除，并且 ARGs 在养猪环境中具有
ARGs（sul1 和 sul2）。ARGs 广泛分布于猪舍的各个 可持久性、会在环境中发生迁移和转化，具有比抗生
位置，甚至地下水中也能检测到 ARGs的存在。在丰 素更严重的危害性。
表1 生猪养殖环境中ARGs分布情况
Table 1 Distribution of ARGs in swine breeding environment
省（自治区） 采样位置 抗生素抗性基因 参考文献
Province (Municipality) Sampling location Antibiotic resistance genes References
广东省 猪舍粪便和冲洗废水 tetA、tetH、ermE、sul2、sul1、tetG [3]
Guangdong Province Swine farm manure and flushing wastewater
山东省 猪舍粪便和冲洗废水 tetM、tetO、tetW、tetC、tetG、sul1、sul2 [23]
Shandong Province Swine farm manure and flushing wastewater
广西壮族自治区
猪舍井水
Guangxi Zhuang Autonomous tetC、tetG、tetH、tetO、tetW、tetB（P）、sul1、sul2 [19]
Swine farm well water
Municipality
广东省 猪舍粪便 sul1、sul2、tetX、tetW、tetQ、tetO、tetL [5]
Guangdong Province Swine farm manure
陕西省 猪舍粪便 tetC、tetG、tetM、tetW、sul2、ermF [24]
Shannxi Province Swine farm manure
四川省 猪舍室内空气 aadE、tetW、ermB、sul1、tetQ、aadA和tet40 [21]
Sichuan Province Swine farm indoor air
辽宁省 猪舍附近土壤 tetM、tetO、tetQ、tetW、sul1、sul2、qnrS、 [20]
Liaoning Province Swine farm soil oqxB、ermB和ermC
2 不同废水处理工艺的耐药基因 场废水处理后，其 ARGs需要引起足够关注。这些传

迁移 统设施由于水力停留时间较短，以及生物生长和遗
传交换会导致 ARGs 进一步增殖。大部分污水处理
当前我国生猪废水传统处理设施（如格栅、固液 厂处理的废水仍存在微生物密度过高以及抗生素残
分离机、沉淀池、序列间歇式活性污泥反应器、人工 留等特点，通常能检测到较高水平的 β-内酰胺类、大
湿地等），未应用于处理抗生素耐药基因和抗生素耐 环内酯类、多药类、四环素类、磺胺类、喹诺酮类和氨
［25］
药细菌（antibiotic resistant bacteria，ARB） ，处理后 基糖苷类等常见抗生素 ［26-27］ ，这会促进基因水平转
废水仍含有各种 ARGs 和 ARB，尤其是规模化养猪 移和抗生素耐药性产生。我国养猪废水主要处理方