长江流域抗生素污染:新型农业面源污染不可忽视

2020-05-06 15:11
内蒙古

(上图:抗生素成为水污染的“新生力量”。来源:网络)

长江抗生素污染

近日,多家媒体公开报道了河海大学长江保护与绿色发展研究院近期一项调研。研究显示,长江抗生素平均浓度为156ng/L(纳克/升),高于欧美一些发达国家。长江下游抗生素排放量居全国前三位,年排放强度大约为60.0千克/平方公里。

(上图:关于长江抗生素污染的最新媒体报道。查询时间:2020年5月2日)

抗生素为何进入流域?

据调研,水中抗生素主要来自医院和药厂废水、水产和畜禽养殖废水以及垃圾填埋场。长江保护与绿色发展研究院的科研人员在长江中下游地区调查发现,在生猪、肉鸡、水产等养殖过程中,因养殖密度高,不少养殖户为降低感染发病率,习惯在投喂时往饲料添加各类抗生素。

健康时报:《自来水中抗生素引网友吐槽》指出:我国是抗生素生产和使用大国,年产抗生素原料大约21万吨,其中85%用于国内的医疗和农业使用,人均年消费量超过美国10倍。来源:该报2015年01月05日 第22版

可以说,抗生素的问题跨制药工业、农业水产和禽畜养殖、环保等多个部门。

就拿农业来说,我国是畜禽、水产养殖大国,也是兽用抗菌药物生产和使用大国。兽用抗菌药物在防治动物疾病、提高养殖效益、保障畜禽水产品有效供给中,发挥了重要作用。但是,兽用抗菌药物市场秩序不够规范、养殖环节使用不尽合理、从业人员科学用药意识不强、公众对细菌耐药性认知度不高等问题依然存在,加之国家动物源细菌耐药性风险评估和防控体系薄弱,细菌耐药形势日趋严峻。动物源细菌耐药率上升,导致兽用抗菌药物治疗效果降低,迫使养殖环节用药量增加,从而加剧兽用抗菌药物毒副作用和残留超标风险,严重威胁畜禽水产品质量安全和公共卫生安全,给人类和动物健康带来隐患。

据统计,全世界每年有1000万人因细菌耐药性死亡,到2050年,细菌耐药性每年将导致全世界1万亿~3.4万亿美元的经济损失。

(上图:抗生素产品分类情况。资料来源:前瞻产业研究院整理)

世卫组织:急需作出改变,否则人类很快就没有可用的抗生素了

抗生素自从被发现以来,已成为现代医学的基石。然而,人类和动物卫生领域对抗生素的持续过度使用和滥用,助长了抗生素耐药性(即细菌等微生物对用于治疗它们的药物产生抵抗力)的出现和传播。

世界卫生组织(WHO)在2014年发布的一份名为《抗菌素耐药:全球监测报告》的报告指出,抗生素耐药性已成全球危机,而抗生素危机将比上世纪80年代的艾滋病疫情更加严重。

针对日益严重的抗生素和其他抗菌素药品耐药性问题,第六十八届世界卫生大会于2015年5月通过了一份全球行动计划。该计划的一个重要目标是通过有效的沟通、教育和培训来提高对抗菌素耐药性问题的认识和理解。

为了提升公众意识,世卫组织在每年11月的某个星期,举办“世界提高抗生素认识周”,目的在于提高全球对抗生素耐药性的认识,并鼓励公众、卫生工作者和决策者采取最佳做法,避免抗生素耐药性的进一步出现和蔓延。

(上图:2018年11月,“世界提高抗生素认识周”的宣传材料。来源/WHO)

“喝水如吃药”:饮用水源中抗生素检测缺位

实际上,抗生素在饮用水源中的出现、超标,早就引起了科学界、公众和媒体的关注。

比如,2014年发表在《环境化学》第7期的一份研究,调研了中国(特别是上海市)的水环境中抗生素的种类及其污染水平,并概述了抗生素对于水生生物及人类的生态毒性效应。结果显示,黄浦江中污染最严重的是磺胺类和四环素类抗生素,长江口含量较高的为磺胺类和氯霉素类,而从整个中国地表水的污染情况来看,最多的是氟喹诺酮类和磺胺类抗生素。养殖业废水和城市污水是抗生素的最高污染源头,抗生素进入水体后,不仅会诱导产生抗性基因,还会与其他污染物结合对水生生物和人类产生复杂的复合毒性效应。

2014年下半年,央视曾系列报道:在我国的主要河流部分点位中都检出了抗生素,其中,珠江广州段最为严重,抗生素含量更是远远高出了欧美发达国家河流中每升100纳克以下的含量。

比如,当年底,在沈阳抗生素厂附近的排水沟,6-氨基青霉烷酸的数值高达178纳克每升,氨苄西林和阿莫西林的数值也在100纳克每升以上;

记者在暗访中发现,“山东鲁抗医药”向京杭大运河大量偷排抗生素污水,浓度超自然水体10000倍;

而在江苏南京,在南京市鼓楼区,研究人员对居民家的自来水进行取样分析,结果发现,阿莫西林含量为8纳克每升,6-氨基青霉烷酸为19纳克每升。

于是,网友调侃“喝水如吃药”。

然而,在南京市城建集团回应“自来水检出抗生素”一事,称:根据权威部门监测,南京水务集团供水水质完全达到国家生活饮用水水质标准的106项指标(106项指标中不包括对抗生素的监测指标)。也就是说,国家对自来水内的抗生素含量并未采用专业手段进行检测,对于水体抗生素含量也没有具体标准。

珠江流域也好不了多少。珠江广州段和深圳河存在较严重的抗生素污染,除阿莫西林外,其他抗生素在枯季和洪季均有检出。

也就是说,基本上都是处于检测标准缺乏的情况。

2019年的公开数据显示,中国是抗生素原料药生产大国,每年生产超过70种抗生素,全球75%的青霉素工业盐、80%的头孢菌素、90%的链霉素均来自中国。

绿会小编发现,对于抗生素的环境与公共健康问题的关注,是从近10年开始热起来的。2014年似乎是一个特别的热点。

事实上,从2014年开始至今,已经过去了6年,有哪些政策、呼吁与推动?我们稍微把历史的镜头再拉长一点,一起来看看。

图片来源/网络

问题、呼吁、政策与推动

我国2002年6月开始实施的《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中,并没有“抗生素”相关内容。

2008年,环保部专门编制发布了《发酵类制药工业水污染物排放标准》,经过两年过渡期后,后于2010年7月开始实施。但有业内人士称,几年后在运行的企业,绝大部分连旧标准都达不到。如果新标准严格实施,在线监测设备真正运转,这些企业真的会“生死难卜”。

2012年,国家卫计委已发布实施《抗菌药物临床应用管理办法》,被称为 “史上最严限抗令”。该办法所称抗菌药物是指治疗细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体、真菌等病原微生物所致感染性疾病病原的药物,不包括治疗结核病、寄生虫病和各种病毒所致感染性疾病的药物以及具有抗菌作用的中药制剂。

2012年6月,有媒体报道位于巴彦淖尔的联邦制药向乌梁素海排污,昔日“草原明珠”、内蒙古第二大渔场成为“尿盆子”。联邦制药(内蒙古)有限公司,于2007年成立,主要业务为制造和销售医药中间体6-A PA,这是一种生产半合抗青霉素类抗生素氨苄钠和阿莫西林的重要原料药。2012年的营业额为76.48亿港币。2004年-2013年间,联邦制药在巴彦淖尔和成都的生产厂共有9次环境违规记录。

2013年6月,《中国经营报》的一篇报道称,“不断扩张的抗生素原料药生产企业给内蒙古带来严重污染,乌梁素海、土默特平原、呼伦贝尔草原牙克石西郊湿地等成为废水排放地。” 污染一方面来自这些生物发酵企业达标或不达标排放的废水、未按《国家危险废物名录》进行识别、进行安全处置的菌丝残渣和污泥,这些属易于观测到的污染,各地政府已开始投入治理;而另外两类污染隐患——随工业废弃物排出的抗生素成分残留,和废水存放造成的地下水污染,则尚未纳入政府监测范围。

2014年5月,由华东理工大学、同济大学和清华大学的研究机构研究人员在国内学术期刊《科学通报》上发表的一份报告称,我国地表水中含有68种抗生素,且浓度较高,另外还有90种非抗生素类的医药成分被检出。文章称,我国每年大约生产1300种化学原料药及化妆品,其中抗生素类PPCPs年产量在3.3万吨以上,这可能是水环境中频繁检出高浓度抗生素PPCPs的重要原因。我国是世界上滥用抗生素最严重的国家之一,我国药物产量的70%是抗生素,这个比例在西方国家只有30%。

2015年4月,上海复旦大学公共卫生学院对江苏、浙江、上海等地1000多名8~11岁在校儿童进行尿液检验,结果显示:近六成儿童的尿液中含有抗生素。

2015年6月11日,中国科学院广州地球化学研究所应光国课题组发布的一项研究结果显示,2013年中国抗生素总使用量约为16.2万吨,其中48%为人用抗生素,其余为兽用抗生素。而且,中国东部的抗生素排放量密度是西部流域的6倍以上。其中:京津冀海河流域、长江和西江是全国抗生素排放量最大的区域,而珠江单位面积中的抗生素含量排名全国第一。该课题组的研究方法是,课题组对中国主要河流做了10年调查,根据58个流域各类抗生素的使用量、排放量等,选取36种常见抗生素,进行深入排放清单与多介质模拟研究,绘制出了抗生素污染地图。结论是:中国河流总体抗生素浓度较高,测量浓度最高达7560纳克/升(平均也有303纳克/升),意大利仅为9纳克/升,美国为120纳克/升,德国20纳克/升。

(上图:中科院中国科学院广州地球化学研究所应光国课题组发布的一份报告显示,为了供养工业化养殖业,每年有数万吨抗生素经由养殖动物和我们的身体,进入水土环境,致使各种病菌严重抗药,鸡鸭猪牛鱼全部沦陷。其中:京津冀海河流域、长江和西江是全国抗生素排放量最大的区域,而珠江单位面积中的抗生素含量排名全国第一。来源/网络)

应国光团队这项研究发布后,曾轰动一时,抗生素滥用的顽疾再次引发关注。不过,针对上面的课题发布的结果,后来《生命时报》发布了一篇文章,有专家对此评论并指出:“一直以来,我国抗生素总使用量都是个‘谜’,因为没有来自国家层面的权威数据。”

2015年,全国政协委员、广东省人民政府参事刘昕委员曾呼吁关注,滥用抗生素带来的环境污染隐患。人以及动物服用的抗生素,只有20%以下被吸收用于治病,而有80%-90%的药物随排泄物进入到生活污水中。他建议,将抗生素纳入环境监测目标。

如2015年,农业部发布的《关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》中,只字未提抗生素的问题。虽然文件中提到“两减”,即减少化肥和农药使用量。相关度比较贴切的“明确打好农业面源污染防治攻坚战的重点任务”中是第七条“推进养殖污染防治”,但内容中也没有涉及到抗生素过量使用带来的水体污染的问题。(绿会小编注:其实长期以来“面源污染”这个提法不准确,宜称“非点源污染”更妥。)

2016年7月,中央环保督察组在内蒙古查处了北方药业的污染问题,发现内蒙处罚29次未除北方药业异味,结果挖出违规填埋的废菌渣达1万余吨。(其实小编发现,这个问题在2012年《中国经营报》的一篇报道中,早已埋下伏笔。)

2016年12月,《人民日报》的一篇报道提出抗生素菌渣处置难题待解,文中引用中国环境科学研究院固体废物研究所副所长黄启飞的话:我国每年生产的抗生素有70多种,年产量约为24.8万吨,占全世界的70%。以生产1吨抗生素产生10吨菌渣计算,每年会产生200万吨菌渣。新鲜菌渣含水率高达90%,极易变质发臭。如果不能及时有效处置,会造成大气、水及土壤环境污染,加剧细菌的耐药性,危害人体健康。

2017年农业部关于印发《全国遏制动物源细菌耐药行动计划(2017—2020年)》的通知,明确到2020年,推进兽用抗菌药物减量化使用。

2017年3月24日,时农业部办公厅印发了《重点流域农业面源污染综合治理示范工程建设规划(2016—2020年)》的通知中,列出了重点流域农业面源污染综合治理示范工程建设内容,其中关于“畜禽养殖污染治理”、“水产养殖污染防治”的部分,只字未提抗生素污染。

2017年09月,我国国务院办公厅关于印发了《第二次全国污染源普查方案的通知》。笔者仔细核对了普查对象与范围,范围包括:工业污染源,农业污染源,生活污染源,集中式污染治理设施,移动源及其他产生、排放污染物的设施。但是在普查内容上,并未把“抗生素”作为内容列入。(笔者注:据笔者了解调查结果已经出来了,但尚未正式发布。)

2017年10月12日,环保部、发改委、水利部联合印发印发的《重点流域水污染防治规划(2016-2020年)》中,有一处提到“抗生素”:要求提升工业清洁生产水平,“制药(抗生素、 维生素) 行业实施绿色酶法生产技术改造”。

上图:药物污染正成为一个不可避免的环境问题。迄今为止,药物污染对淡水的最严重影响包括抗药性微生物的增加、鱼类的雌性化、行为变化和免疫抑制。该书建议对原料药检测方法的系统研究,监测废水、地表水和地下水以及自来水中的大量原料药,并评估其在淡水环境中的增加所产生的生态风险。来源:Klimaszyk P., Rzymski P. (2018) Water and Aquatic Fauna on Drugs: What are the Impacts of Pharmaceutical Pollution?. In: Zelenakova M. (eds) Water Management and the Environment: Case Studies. WINEC 2017. Water Science and Technology Library, vol 86. Springer, Cham

2018年,农业农村部公布了《农业农村部办公厅关于开展兽用抗菌药使用减量化行动试点工作的通知》。农业农村部决定开展兽用抗菌药使用减量化行动,组织制定了《兽用抗菌药使用减量化行动试点工作方案(2018—2021年)》(以下简称“方案”),确定了各地2018年兽用抗菌药使用减量化行动试点养殖场数量。

中国科学报2018年的一篇《畜禽养殖业应高度关注抗生素污染 亟待新技术》的报道显示,我国畜禽养殖抗生素年使用量达9.7万吨,占全国抗生素年消耗量近50%。在第三届畜禽养殖污染防治与资源化国际会议上,来自世界各国的科学家提出,当前,畜禽养殖业应高度关注抗生素、抗生素抗性基因以及包括重金属在内的其他促生长激素等的新型污染物。

从2018年夏季开始,非洲猪瘟席卷全国,开始引发了一场“养猪vs环保”之争。猪肉涨价很快,引发了舆论的热烈讨论。有一些说法直接把锅盖盖在环保部门的头上。

2019年,农业农村部发布第194号文,规定从2020年1月1日起,在全国退出除中药外的所有促生长类药物饲料添加剂品种。这意味着全国动物养殖业将全面迎来“禁抗”、“减抗”、“替抗”新发展时期。

2019年底,全国无抗产业科技创新联盟等三大联盟成立。中国绿发会加入了全国无抗产业科技创新联盟,秘书长周晋峰担任该联盟副理事长,将致力于与国内各相关机构一道推动“无抗”基地的建设、“无抗”技术的推广,推动“无抗”消费,共同打造国内“无抗”产业生态圈。

同样是上面的文件指出,自2020年7月1日起,饲料生产企业停止生产含有促生长类药物饲料添加剂(中药类除外)的商品饲料。此前已生产的商品饲料可流通使用至2020年12月31日。

2020年4月29日,十三届全国人大常委会第十七次会议审议通过了修订后的固体废物污染环境防治法,笔者学习、拜读了全文,可惜没有发现该法将“抗生素菌渣”写入。

写在最后:生态环境、公共健康友好的农业展望

文件上的“禁抗”、“减抗”、“替抗”,到落到实地的保障公众健康、实现真正的农业绿色发展,可以说是一场深刻的革命。

习近平总书记曾经强调,农业发展不仅要杜绝生态环境欠新账,而且要逐步还旧账,要打好农业面源污染治理攻坚战。

如今,随着细菌耐药性已经成为全球公共卫生领域最复杂的威胁,抗生素对饮用水的污染,作为一种新型的农业面源污染带来的公共健康隐患,亟需引起政策层面的关注。尤其建议,应将“谁污染,谁治理”的原则,用于抗生素污染的防治;如制药厂商、使用的机构和个人应承担治理与修复的主体责任;唯有如此才能真正实现源头治理。

2019年12月,笔者参加“第四届流域综合管理与农业面源污染治理研讨会”时,有专家指出:抗生素污染是一种新型的面源污染(或称非点源污染),应该引起我国高度重视。他从健康角度以主题报告对此进行了充分阐述。

另一位专家则提到他多年从事农业工作,却越做越迷茫:我国是一个农业大国、人口大国,越做越是迷茫。“面源”归到了环保部管理;比如以前做农业时,不包括生活污水,现在加入了。这些年他发现科学家做的很辛苦、也有很好的技术,但是农民就是不用。问题在哪儿?他还提出了一个问题:“中国的农业,既要农业、发展民生,又要保障环境和公共健康,那么,我们要发展什么样的农业?”

文 | Linda

核 | SY

编 | Angel

【参考文献】

《瞭望》 长江流域抗生素污染调查(2020-04-25)

http://www.xinhuanet.com/local/2020-04/25/c_1125904576.htm

经济日报:长江流域抗生素污染调查:儿童孕妇尿液中检出多种抗生素(2020-04-26)

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1664995228026181994

水产前沿:《惊!长江抗生素年排放强度60公斤/平方公里!水产养殖全面禁抗,这药不能乱用》(2020-05-01)

https://mp.weixin.qq.com/s/y6WqfLtHy90JGnynmmHPUg

世卫组织首份全球抗生素耐药报告显示全世界面临严重的公共卫生威胁(2014-4)

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中国标准化研究员资源环境研究分院:我院组织召开抗生素菌渣无害化资源化利用环境风险评估及标准提案研讨会(2019-11-14)

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http://www.chinanews.com/ny/2014/06-12/6273134.shtml

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http://tech.sina.com.cn/d/2014-05-08/09539366559.shtml 

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