畜禽粪污抗生素对土壤生物学效应的Meta分析
来源：《农业环境科学学报》2021 年 05 期
作者：曾悦1,2，黄红英2,3,4，吴华山2,3,4*
单位：1. 南京师范大学环境学院；2. 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所；3. 农业农村部种养结合重点实验室；4. 江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心
摘 要
为研究养殖粪污抗生素土壤残留风险，从数据库文献检索获得国内外近10 年来发表的相关论文，通过统计分析论文的结果，以获得现有相关研究的主要结论和主要趋势。利用关键词检索获得相关论文，通过Meta 分析（Meta-analysis）的方法分析论文中关于氟喹诺酮类、四环素类和磺胺类这3类抗生素在土壤中残留的影响因素及对土壤微生物多样性的影响。
结果表明：抗生素进入土壤后前7 d 降解速率较快，之后会逐渐趋于平缓，第30 d 时氟喹诺酮类、四环素类、磺胺类抗生素的最终降解率分别为77%、85%、91%。土壤类型、pH 能显著影响抗生素的降解率，弱酸性土壤更有利于抗生素降解。3 类抗生素在土壤中浓度大于10 mg·kg-1 时会抑制土壤微生物多样性，影响能力为氟喹诺酮类>磺胺类>四环素类。土壤中抗生素能够自然降解，30 d 内降解能力表现为磺胺类>四环素类>氟喹诺酮类，土壤pH 越低，降解效果越好；抗生素对土壤微生物多样性存在显著影响，抗生素浓度越大抑制越明显；土壤pH 在4.3~9.4 的范围内时，pH 越高抗生素对土壤微生物多样性的影响越强。
（1）根据文献统计研究，3 类抗生素在土壤中初期降解最快，30 d 后逐渐趋于平缓，抗生素最终降解率为77%~91%。3 类抗生素的降解速率和30 d 降解率从大到小依次为磺胺类>四环素类>氟喹诺酮类。
（2）初始浓度对抗生素降解率具有一定影响。当土壤中抗生素初始浓度在中浓度（10~100 mg·kg-1）时，前7 d 的降解率最高，低浓度（≤10 mg·kg-1）时其次，高浓度（≥100 mg·kg-1）时最小。土壤类型、pH 会显著影响抗生素的降解率，弱酸性土壤环境更有利于抗生素降解；半水成土及半淋溶土中抗生素降解率高于85%，显著高于其他土壤类型。
（3）土壤中四环素类和氟喹诺酮类抗生素浓度≤10 mg·kg-1 时，对土壤微生物功能多样性具有微弱的促进作用，>10 mg·kg-1 时为抑制作用；磺胺类抗生素在任何初始浓度条件下均表现出抑制效果。抗生素初始浓度越高对土壤微生物功能多样性的抑制作用越大，总体上四环素类抗生素抑制作用最小，中浓度时氟喹诺酮类影响最大，高浓度时磺胺类影响最大。
（4）相关分析结果表明，抗生素在土壤中的存留时间越长对土壤微生物多样性的影响越弱；而土壤pH 在4.3~9.4 的范围内时，pH 越高抗生素对土壤微生物多样性的影响越强；随着抗生素的降解，抗生素对土壤微生物多样性的影响程度逐渐降低；抗生素对土壤微生物功能多样性的影响与抗生素的初始浓度几乎没有关联。
责任编辑：郑庆祥
校对 | 审核：潘淑君 王农