
中科院合肥研究院获悉,该院智能所纳米材料与环境检测研究室孔令涛研究员团队,在吸附去除水中的研究方面取得新进展。研究人员发展了一种新型纳米材料作为吸附剂,实现对水中诺氟沙星的深度去除,并揭示出其吸附机理。相关研究成果已发表在工程技术类期刊《应用表面科学》上。
是一种新的水中污染物,其环境残留会造成耐药性的增强,并且耐药基因能在环境中不断扩展和演化,甚至可以造就“超级”的产生,对生态环境及人类健康产生巨大的威胁,成为当前人类面临的最严峻的环境与健康问题之一。因此,加强污染物的处理非常重要。
研究人员利用简单的水热合成法合成了一种水中稳定性的新型纳米材料,将其应用于去除水中诺氟沙星的实验研究。实验结果表明这种材料具有高的吸附容量,可以去除水中的诺氟沙星,不会有二次污染等问题,并且可以再生循环使用。此外,科研人员还进一步解释了吸附材料对诺氟沙星去除的吸附机理。本研究为纳米材料用于水中的深度去除提供了新思路,具有较强的应用前景。
该研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金及安徽省科技重大专项等项目的支持。
中国科学院污染地图首次详细披露了各地使用和排放量:中国2013年使用的16.2万吨中,兽用52%,人用48%。
此次研究选取36种最常被检出的作为研究对象,总量达9万多吨,其中畜用占84%;大部分通过人畜排泄至体外,一年有超过5万吨排放进入水土壤环境中。
中国在的使用上,可划分成明显的东部和西部两个部分,东部的排放量强度是西部的6倍以上。
其中:京津冀海河流域、长江和西江是全国排放量的区域,而珠江单位面积中的含量排名全国。
从污染地图颜色可以看到,广东、江苏、浙江、河北等经济相对较好地区颜色较深,即意味着是污染重灾区。
这些处于污染重灾区的地方,意思就是喝水就能治感染呗!
与国外相比,中国河流总体浓度较高,测量浓度达7560纳克/升。
然而除了对比国外数据,我国自来水和地表水质检测的国家标准中,均没有将纳入。
从下表可见,我国每千人日使用量是英国的5.7倍,达美国的5.5倍之多!
水中从何而来?
环境中的来源主要包括生活污水、医疗废水以及动物饲料和水产养殖废水排放等。环境中的残留又会通过各种方式可能重新进入人体,最主要的就是喝了含有的水、吃了存在残留的肉类和蔬菜,另外还可以通过生态循环的方式回到人体。
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,提益,习惯在饲料中添加各类。比如生猪饲料中,硫酸粘菌素、金霉素都是常用,最多时一吨饲料能添加1斤。
应光国介绍,珠江流域人口密度高,广东又是养殖大省,鸡、猪的消费量在全国范围内算很高的,水产养殖发达,广东鱼塘在全国最多,因此珠江流域使用量、排放量大,排放密度高。另外,我国的污水处理水平也较低,农村地区几乎直接排放污水。
泛滥的危害到底有多大?
环境污染对人体健康有什么影响?饮用有残留的水有没有危害?被检出的肉类吗?
从药学领域而言,广谱(能针对绝大多数)大致分为青霉素类、碳青酶烯类、β-内酰胺类、氨基糖苷类、四环素类、大环内酯类、磺胺类、喹诺酮类等。“不同的,在人体或动物体内不同的半衰期(衰变为其他物质)不同,以喹诺酮类(如诺氟沙星等)为例,其半衰期较长,在自然界化学稳定性很好。
它需要足够长的时间降解成其他物质,如果人类长期低量摄入含有喹诺酮类的水、肉食,其直接的结果就是产生耐药。”中国药理学会教学与科普专委会委员、南方医科大学药学院徐江平教授表示。
“喹诺酮类的人体耐药性问题是较为普遍的现象了。比如代喹诺酮氟哌酸,已经基本不了感染性腹泻,再如诺氟沙星、氧氟沙星,其对于呼吸系统、泌尿系统感染的效果也在渐渐降低,这就是耐药的表现。”
广州地化所这次研究报告显示,喹诺酮类的用量仍然很大,以诺氟沙星为例,2013年全国用了5440吨,其中畜用4427吨。徐江平表示,他掌握的信息显示,农业部已经意识到喹诺酮在养殖业滥用的危害,即将决定停止4类喹诺酮类在养殖业的使用。“其他还有一些小分子的,其半衰期也很长,在自然界化学稳定性很好,长期微量摄入也有类似的导致耐药结论。”
应光国的报告显示,的使用量、预测环境浓度、地表水环境中的耐药率和医院的耐药率存在正相关,其中使用年代较短的新型正相关更显著。
在人类和动物身上的滥用被认为是产生耐药性的主要原因。在我国动物的饲养周期中,农民和农场主们一直向其投喂少量的,这些不是用于患病动物,而是为了促生长,并抑制因近距离接触彼此的粪便而引发的疾病,动物吃下之后,只有很少一部分被吸收,大部分都会随粪便排出体外。
2013年,8名中国和美国科学家在《美国国家科学院院刊》发表过一篇研究报告,三家中国商业养猪场中的粪肥里发现了149种“独特”的耐药基因。
耐药基因可通过环境、食用上述动物的肉制品等方式传播至人体,有的形成“超级”,导致人们难以甚至不可能通过常规来感染,而新药的研发根本来不及跟上。
华中农业大学生科院副院长梁运祥介绍,养殖业滥用带来三方面危害:一是耐药性增强,甚至出现“超级”,造成人类被感染后无药可治;二是食用畜禽后,大量残留会损害人体健康;
三是部分进入生态环境,不易降解或降解缓慢,破坏生态平衡。
威胁已经在人体中暴露。2015年4月,复旦大学公共卫生学院周颖副教授课题组,历经1年,通过对上海、江苏和浙江的一千多名8到11岁的学校儿童人群尿中的生物监测证实,近六成检出1种,四分之一检出超过2种,有些甚至有6种。
在动物中的滥用和抗药性已经成了世界范围内公共卫生领域的重大问题之一,医生面临着选择越来越少、没有充足时间做决定等问题,他们常常被如何拯救病人生命的痛苦选择所困扰。每年至少有200万美国人患病,其中约2.3万人死于耐感染。
遏制污染迫在眉睫!中科院这份报告仍是对我们水土污染的一个静态调查,我们呼吁:国家应该建立自来水和地表水中的长期监测,将纳入国家水质标准监控之中。
同时,更为根本的是改造我们的农业、水产业的生产方式。东部地区,尤其是珠三角和环境更加脆弱的海河流域,以出口为导向的密集式的规模养殖业催生了每年数万吨的生产、排放。
难道我们不应该彻底反省和改造密集式、工业化的养殖业生产方式,重寻一条低成本的生态养殖之路?
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