畜禽养殖业应高度关注抗生素污染 亟待新技术

    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%。这是《中国科学报》记者从近日举行的第三届畜禽养殖污染防治与资源化国际会议上获知的数据。本次会议由中科院城市环境研究所（以下简称城市环境所）在厦门举办。

    会上，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。城市环境所研究员朱永官表示，用新技术手段消解抗生素抗性基因，是当前我国和全球畜禽养殖面临的重大挑战。

畜禽粪便污染日益突出

    今天，生活在大城市的人们享受着养殖业规模扩大的成果，却不曾见到养殖业面临的挑战。“一头生猪每天产生5.3公斤粪便，其中含有大量未被动物吸收的营养物质、重金属和药物残留物。”朱永官在读到一项研究成果中的这些数据时感到不安。

    这种不安并非没有来由。中国农业大学生物能源环境科学与技术研究室主任董仁杰指出：“生猪养殖规模化不断增加，一方面有力保障了民生供给，另一方面，污染问题日益突出。”

    数据显示，截至2006年，中国生猪养殖产生的粪便每年达到12.9万亿公吨，占畜禽粪便产生总量的47%。这些粪便被普遍当作肥料用于改善土壤质量和作物产量。

    董仁杰表示，解决好这一问题对生态文明建设及乡村振兴战略有着重要意义。

抗性基因“重灾”

    抗生素在养殖业中的应用具有悠久历史。但早在1976年，英国《自然》杂志的相关成果就表明，饲料中加入抗生素后，具有抗生素抗性的有机物能在农场动物和人之间传播。

    随后，科学家在这些具有抗生素抗性的物质中检测出了抗性基因（ARGs）。“与常规的化学污染物不同，ARGs都是DNA片段，具有遗传信息，并由活菌携带。”朱永官在大会报告中总结了新型污染物的特点，“它们能通过细菌增殖垂直传播，也可通过细菌间交换遗传信息水平传播。”

    2013年，朱永官团队对位于北京、浙江嘉兴和福建莆田的3个大型养猪场的猪粪、猪粪堆肥以及施肥后的土壤样品进行了抗性基因分析，共检测到149种抗性基因。“这些抗性基因几乎涵盖了目前已知的绝大多数抗生素类型，即使一些未在猪场使用的抗生素也被检测到含有其相应的抗性基因。”

亟待新技术研发

    畜禽养殖产生的巨量粪便资源化利用成为解决污染问题的主要策略。爱尔兰国立大学教授占新民在报告中指出：“厌氧消解技术能将畜禽粪便中的有机物分解成沼气，可有效实现能量回收。”不过，在我国，畜禽粪污资源化利用水平仍显不足，采用堆肥和产沼处置的占比不到30%，直接还田的占50%以上，未经处置的仍占20%。在他看来，农场消化池等设施在物业管理、设计、运营等方面仍存在挑战。

    除了实现对粪污氮、磷的资源化回收利用之外，畜禽养殖业应重点关注抗生素抗性基因等新型污染物的消解。近年来，朱永官团队提出了采用粪污生物炭化消减畜禽粪便抗性基因的技术方案。实验研究表明，猪粪制成生物炭后施入土壤，抗性基因的污染可以降低到本底水平。

    会议上，专家认为，要实现大规模畜禽养殖场粪污处理和资源化的目标，当前仍需在沼液磷回收、粪污生物炭、粪水联合消纳、气肥联产等产业化方向上不断加强新技术研发和推广，以降低成本和政策扶持双管齐下来调动企业积极性。