海水养殖系统中抗生素污染来源、行为归趋与控制机理研究

A great quantity of antibiotics have been used in aquaculture, which caused environmental and ecological risk, but there is few systematic studies on their sources, behavior and fate. Therefore, antibiotics and their metabolite products or degradation products (AMPDP) will be selected as object compounds and analysis methods detecting them simultaneously will be setup. Based on the analysis methods, typical mariculture zones in the Beibu Gulf will be selected as the study areas. Firstly, occurrence, distribution and environmental impact of AMPDP in the mariculture zones will be ascertained through twice investigation in one year. Secondly, their sources, behavior and fate will be revealed through tracking survey on a few typical sites. Lastly, effect and action mechanism of a ecological culture technique using bio-focus on the reduction of antibiotics in the aquaculture system will be studied through indoor culture experiments in one breeding bases. Based on the above study, control principle about antiotic pollution in the mariculture will be proposed, which will provide a basis for the protection of environment and human health.

水产养殖过程大量使用抗生素，引发诸多环境和生态问题，而当前缺乏对其来源、行为及归趋的系统研究，本项目选择抗生素及其代谢或降解产物为研究对象，发展包含抗生素代谢或降解产物在内的多目标化合物的分离分析方法。以北部湾海水养殖系统为主要研究区域，首先通过面上分季节采样，查明抗生素及其主要代谢或降解产物在不同典型养殖系统多介质中的含量与分布特征及其对周边环境的影响；其次，重点选取几个典型养殖区跟踪调查养殖系统中抗生素污染的来源、环境行为及归趋。最后，通过养殖基地的室内实验，研究生物絮团生态养殖技术对水产养殖系统中抗生素药物消除的影响及作用机理，并结合抗生素污染产生的规律和环境命运，提出相关污染控制原理，为区内人体健康和生态环境保护提供科学依据。

水产养殖过程大量使用抗生素，引发诸多环境和生态问题，而当前缺乏对其来源、行为和归趋的系统研究。本研究以北部湾海产养殖系统为主要研究区域，试图查明主要抗生素在海产养殖系统水体、沉积物和水产品中的含量水、分布特征，环境行为及命运归趋，以及水产品的食用风险。同时通过主要入海河流和海岸带抗生素的残留和分布，评估了海产养殖业和入海河流对海洋抗生素污染的影响程度，为抗生素污染的控制政策制定提供依据。结果表明：（1）抗生素污染在北部湾海产养殖区广泛分布，其浓度明显高于附近海域，表明海产养殖业是海洋抗生素污染的一个重要来源。（2）饲料本身对养殖塘中抗生素污染的贡献不足0.5%，药剂拌入饲料或直接投加水体是抗生素污染的主要来源。（3）台风暴雨等恶劣天气增加养殖业的病害，导致用药量增加，环境中抗生素污染激增。（4）海产养殖塘中抗生素的环境归趋表明约60%通过水体排放入海，约38%蓄积在沉积颗粒物中，只有约2%左右进入水产品体内。（5）入海河流是海洋抗生素污染的另一个重要污染源，仅就茅尾海而言，两条主要入海河流抗生素入海通量（7.26 -21.3 kg/a）与对虾塘养殖废水抗生素排放通量(18.9 -23.6 kg/a)基本相当，反应了河流入海和海产养殖对海洋抗生素污染都发挥着相当主要的影响。（6）多种抗生素在水产品中广泛存在，其中其中磺胺甲基异恶唑、磺胺嘧啶和诺氟沙星的BCFs值高于5000，表现出生物富集效应。食用暴露风险评价显示，北部湾养殖区对虾、蟹和牡蛎体内抗生素的含量达到了安全消费标准，但由于污染物之间的联合效应未加考虑，因此其安全风险仍不容忽视。（7）生物絮团养殖技术在对虾养殖水质调节中可以发挥重要作用，其对抗生素的降解作用有待进一步的分析。