《Marine Pollution Bulletin》文章:环渤海河流抗生素和抗性基因赋存特征、跨介质行为及其影响因素

抗生素与抗生素抗性基因(ARGs)的污染已成为全球环境健康领域的重大挑战。联合国环境规划署曾将ARGs列为六大新兴环境污染物之首,新冠疫情中大范围抗微生物药物的使用进一步加剧了耐药风险。河流作为污染物从陆地输向海洋的重要通道,其携带的抗生素和ARGs可在水体、沉积物甚至大气中跨介质迁移,然而目前对这一过程中跨介质行为及其驱动机制的认识仍十分有限。
国家海洋环境监测中心研究团队对环渤海地区26条入海河流进行了系统调查,利用高效液相色谱-串联质谱和高通量定量荧光PCR技术,分析了水体与沉积物中抗生素和ARGs的赋存特征、跨介质行为及其关键驱动因子。结果显示:水体和沉积物中分别检出36种和33种抗生素,四环素类抗生素检出浓度最高;水体和沉积物中分别检出50种和52种ARGs,绝对丰度分别为n.d.~1.04×105copies/L和n.d.~2.13×105copies/g,其中macB和intI1为优势基因。与COVID-19疫情前数据相比,未发现抗生素浓度和ARGs丰度显著升高。水体-沉积物间ARGs显示出高度的迁移性——共有基因占比超过99%,主成分分析也显示两者ARGs组成高度重叠,且环境理化因子对ARGs迁移的影响微弱;利用零模型揭示了随机过程(如水文扰动、颗粒物运移等)主导了ARGs的群落构建,而非环境因子或对应抗生素的选择压力。
该研究首次系统揭示了环渤海地区河流中抗生素和ARGs的赋存特征、跨介质行为及其主控机制,强调了随机扩散和非对应抗生素在ARGs介质间传输的作用,为区域抗生素污染防控与阻断ARGs跨介质传播提供了关键科学依据。

《Marine Pollution Bulletin》文章:环渤海河流抗生素和抗性基因赋存特征、跨介质行为及其影响因素
图1水体和沉积物中ARGs的主成分分析图(PC1和PC2分别解释83.4%和9.5%的方差);水和沉积物中抗生素抗性基因的群落组装分析。(图片来源:Marine Pollution Bulletin)

来源:Marine Pollution Bulletin

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