中国の土壌と水に含まれる抗生物質の系統的レビューと出典分析

Antibiotics in soil and water in China-a systematic review and source analysis.

• Jia Lyu
• Linsheng Yang
• Lan Zhang
• Bixiong Ye
• Li Wang

抄録

近年の経済発展と人口の健康増進による抗生物質の大量生産・大量消費に伴い、中国では環境中の抗生物質汚染が深刻化しており、生態系や人体の健康にとって大きな脅威となっている。本研究では、系統的なレビューに基づき、土壌、表層水、沿岸水域における65種類の抗生物質の空間的分布パターンを探索した。また、レビューされた文献から抽出されたデータを用いて、抗生物質の潜在的な排出源を分析した。その結果、中国の抗生物質検出率は、土壌、表層水、沿岸水でそれぞれ100％、98.0％、96.4％と非常に高いことが示唆された。抗生物質の検出率が高い地域は、主に渤海湾に位置し、北京-天津-河北地域、遼寧省と山東省、長江などである。テトラサイクリン（TC）とキノロン（QN）は、土壌中で観察される主要な抗生物質であり、主に糞尿の肥料としての使用と生活排水の再利用に起因している。スルホンアミド（SA）、マクロライド（ML）、TCおよびQNsは、表層水で観察される主要な抗生物質であり、主に養殖と生活排水の排出に起因する。QNsは沿岸水域で観察される主要な抗生物質であり、主に海洋養殖に起因するものである。土壌と水中のTCs、QNs、SAs、MLsの検出頻度と濃度は、他の先進国に比べてはるかに高い。畜産・養殖における抗生物質の使用制限、抗生物質除去率向上のための排水処理技術の革新、排水や有機肥料の抗生物質濃度ガイドラインの策定などの提言がなされている。

With the high production and consumption of antibiotics in recent years due to increasing economic development and improving population health, China is facing serious antibiotic pollution in the environment, and it is becoming a significant threat to ecology and human health. This study explores the spatial distribution patterns of 65 antibiotics in soil, surface water and coastal water based on a systematic review. Potential emission sources of antibiotics are also analyzed using data extracted from the reviewed literature. The results suggest that China has very high antibiotic detection rates of 100%, 98.0% and 96.4% for soil, surface water and coastal water, respectively. Regions with high antibiotic levels are mainly located in Bohai Bay, including the Beijing‒Tianjin‒Hebei region, Liaoning and Shandong Provinces, and Yangtze River. Tetracyclines (TCs) and quinolones (QNs) are the dominant antibiotics observed in soil and are mainly attributed to the use of manure as fertilizer and the reuse of domestic wastewater. Sulfonamides (SAs), macrolides (MLs), TCs and QNs are the dominant antibiotics observed in surface water and are mainly attributed to aquaculture and the emission of domestic sewage. QNs are the dominant antibiotics observed in coastal water and are mainly attributed to marine cultivation. The detection frequencies and concentrations of TCs, QNs, SAs and MLs in both soil and water are much higher than those in other developed countries. Suggestions including restricting antibiotic usages in livestock farming and aquaculture, innovation of wastewater treatment technology to improve antibiotic removal rate, and establishing guidelines on antibiotic concentration for wastewater discharge and organic fertilizer are provided.

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