高温堆肥对鸡粪中氟喹诺酮类抗生素的去除

由于抗生素不能被完全吸收而大部分随禽畜粪便进入环境将严重威胁生态环境及人类健康,探讨了高温堆肥去除鸡粪中氟喹诺酮类(Fluoroquinolones,FQs)抗生素(诺氟沙星、环丙沙星、洛美沙星、恩诺沙星、沙拉沙星)的可行性以及接种外源耐高温菌对去除FQs的影响。结果表明:高温堆肥可去除鸡粪中48.4%~77.1%的FQs,且FQs的降解在堆肥初期(0~14 d)较快;堆肥中FQs的降解可用一级动力学方程进行拟合,降解速率与鸡粪中FQs的初始浓度正相关;接种外源耐高温菌种后FQs的去除率为60.3%~76.4%,比未接种时提高了3.3%~7.2%,且诺氟沙星和洛美沙星的去除率显著提高。鉴于高温堆肥未能实现畜禽粪便中残留FQs的高效去除(90%以上),因此还有待于堆肥过程和外源添加菌种的进一步优化研究。     

畜禽粪便纤维素降解菌的诱变与筛选

畜禽粪便中的纤维素含量高且由于其组成结构的复杂性,转化利用纤维素一直是个难题,故在畜禽粪便生物转化研究中提高菌株的纤维素酶活性的研究尤为重要。本实验是在前人从养殖场旁的土壤中获取的菌株通过多次筛选所选出纤维素酶活性较高的菌株的基础上,通过紫外线与亚硝酸复合诱变,终筛后选出对畜禽粪便降解较好菌株。     

基于黑水虻转化的畜禽粪便资源化利用研究进展

随着集约化养殖业的快速发展,我国每年会产生约38亿t畜禽粪便,造成了畜禽粪便的累积和环境污染,是构成我国面源污染的主要来源之一。同时我国饲料蛋白原料严重短缺,80%以上依赖进口,年进口价值超过2 000亿元,是全球蛋白原料最大进口国。昆虫可高效转化畜禽粪便,同时消减温室气体排放,并产生优异的虫体蛋白、脂肪和虫沙,实现养分流动循环和畜禽粪便资源化利用。以黑水虻为代表的昆虫生物转化畜禽粪便具有低耗能、低排放及良好社会、生态、经济效益,是治理畜禽粪便污染、解决这一困境的最有潜力的策略之一。近年来,黑水虻转化畜禽粪便产业发展迅速,本文从畜禽养殖带来的环境及资源问题、黑水虻生物转化产生的有益资源利用等方面进行了分析、阐述,并对其未来的发展方向进行了展望,以期为发展黑水虻转化畜禽粪便这一低碳畜牧产业提供借鉴。     

猪粪便中兽药盐霉素残留的降解动态研究

兽药抗生素在畜禽养殖生产中被大量使用,由于这些药物的大部分会被排入粪便并随粪便作为肥料而随处散播,增加了环境风险。通过实验室模拟不同的环境条件,研究了常用兽药抗生素——盐霉素在畜禽粪便中的降解动态及其影响因素(如药物残留浓度、粪便含水量、微生物及光照等)。结果表明,盐霉素在粪便中的降解主要是微生物降解,光降解和化学降解只占很小比例,灭菌组的降解速率明显低于未灭菌组(P<0.05),而光照对盐霉素的降解速率影响不大(P>0.05);盐霉素的降解速率随粪便中盐霉素起始浓度增加而降低,表明粪便中降解微生物对盐霉素的浓度敏感;粪便含水量的增加明显加快了盐霉素残留的降解速率,因而在粪便施入农田前,可以通过降低粪便中盐霉素残留浓度或提高粪便含水量等方法加速盐霉素的降解,以降低其对环境土壤和水体的风险。     

猪粪便中兽药盐霉素残留的降解动态研究

兽药抗生素在畜禽养殖生产中被大量使用,由于这些药物的大部分会被排入粪便并随粪便作为肥料而随处散播,增加了环境风险.通过实验室模拟不同的环境条件,研究了常用兽药抗生素--盐霉素在畜禽粪便中的降解动态及其影响因素(如药物残留浓度、粪便含水量、微生物及光照等).结果表明,盐霉素在粪便中的降解主要是微生物降解,光降解和化学降解只占很小比例,灭菌组的降解速率明显低于未灭菌组(P＜0.05),而光照对盐霉素的降解速率影响不大(P＞0.05);盐霉素的降解速率随粪便中盐霉素起始浓度增加而降低,表明粪便中降解微生物对盐霉素的浓度敏感;粪便含水量的增加明显加快了盐霉素残留的降解速率,因而在粪便施入农田前,可以通过降低粪便中盐霉素残留浓度或提高粪便含水量等方法加速盐霉素的降解,以降低其对环境土壤和水体的风险.     

猪粪便中兽药盐霉素残留的降解动态研究

兽药抗生素在畜禽养殖生产中被大量使用,由于这些药物的大部分会被排入粪便并随粪便作为肥料而随处散播,增加了环境风险。通过实验室模拟不同的环境条件,研究了常用兽药抗生素——盐霉素在畜禽粪便中的降解动态及其影响因素(如药物残留浓度、粪便含水量、微生物及光照等)。结果表明,盐霉素在粪便中的降解主要是微生物降解,光降解和化学降解只占很小比例,灭菌组的降解速率明显低于未灭菌组(P<0.05),而光照对盐霉素的降解速率影响不大(P>0.05);盐霉素的降解速率随粪便中盐霉素起始浓度增加而降低,表明粪便中降解微生物对盐霉素的浓度敏感;粪便含水量的增加明显加快了盐霉素残留的降解速率,因而在粪便施入农田前,可以通过降低粪便中盐霉素残留浓度或提高粪便含水量等方法加速盐霉素的降解,以降低其对环境土壤和水体的风险。     

畜禽粪便中残留四环素类抗生素和重金属的污染特征及其控制

兽用抗生素和微量重金属作为饲料添加剂广泛用于畜禽养殖业,但超量使用是导致畜禽粪便中高浓度抗生素和重金属残留的根本原因。随着我国畜禽养殖业的规模化发展,畜禽粪便中残留的四环素类抗生素和重金属（铜、锌、砷）及其复合污染对生态环境和人类健康构成了巨大的潜在威胁。针对这种状况,总结了我国四环素类抗生素（包括四环素、土霉素和金霉素）和微量重金属元素（铜、锌、砷）在畜禽粪便中的残留量及其区域分布特征,并概述了这两类物质在畜禽粪便生物处理过程（堆肥和厌氧消化）中的转化、降解及其影响。畜禽粪便中残留的抗生素和重金属可导致环境中出现耐药菌与抗性基因,是环境与健康领域的又一重大挑战,其影响不容忽视。     

黑水虻堆肥促畜禽粪便分解的研究进展

随着畜禽养殖业的发展，粪便越来越多，传统的处理方法不能高效地处理大批量的畜禽粪便。黑水虻堆肥是一种处理畜禽粪便的新型环保方法，能快速降低粪便中的有害物质水平、气味排放水平并减少畜禽粪便的干物质。目前国内外对黑水虻堆肥处理粪便的研究较多，但大多是以增加黑水虻幼虫生物量为主，以分解粪便为目的研究较少。介绍了畜禽粪便的特点以及传统畜禽粪便的方法，从控制黑水虻幼虫接种量、根据粪便类型调整粪便用量、黑水虻与细菌共转化粪便、调控粪便处理环境条件 4 个方面归纳利用黑水虻堆肥促畜禽粪便分解的方法，以期为生产实际畜禽粪便的处理提供参考依据。     

利用微生物处理畜禽粪便的研究

随着养殖业的快速发展,畜禽粪便大量堆积对环境的污染问题也日益严重.为了缓解环境和资源问题,将这些丰富的有机质资源化进行重新利用显得越发重要.阐述和总结了微生物资源对畜禽业发展的意义,特别是在畜禽粪便等废弃物处理上与微生物关系紧密.微生物在粪便除臭、有机质降解转化,甚至是通过调整饲料营养比例或改善饲料消化水平来降低禽畜粪便的生产量都起着重要的作用.因此,利用微生物来改善养殖业废弃物带来的污染问题以及资源化利用畜禽粪便具有广阔的应用前景.     

畜禽粪便中所含马尿酸在土壤中的动态变化及原因分析

采用室内模拟培养试验,研究随畜禽粪便进入土壤的马尿酸含量的变化情况,不但可以预示马尿酸的环境风险,而且可以指导畜禽粪便的科学施用.结果表明,随畜禽粪便进入土壤的马尿酸能很快进入降解期,不同种类和用量处理均表现为前期迅速下降,中后期减缓的规律,但变化速率和幅度不同.180 d时,鸡粪和猪粪处理马尿酸减少率分别可达88.51%～91.03%、91.23%～92.67%,鸡粪处理最后的含量较少.减少率同用量呈负相关,同时间呈正相关且与时间的关系可以较好地用v=A+B Int回归方程拟合;马尿酸进入土壤后,微生物降解和土壤颗粒吸附共同作用使其含量降低,微生物的降解作用是马尿酸含量降低最主要的原因.综上所述,随畜禽粪便进入土壤的马尿酸在短期内可能产生环境危害,但随着时间的延长,其含量会随自身分解和被土壤颗粒吸附而逐渐减少.为了降低环境风险,畜禽粪便最好经过腐熟再使用.     

Black soldier fly: A new vista for livestock and poultry manure management

The number of intensive livestock and poultry farms is expected to increase substantially in future because of consumer demand. Unfortunately, such demand also results in a great deal of manure being generated, which threatens the environment if it is not properly managed. Concurrent developments in biotransformation of these wastes with the black soldier fly(BSF), Hermetia illucens(L.)(Diptera: Stratiomydiae), demonstrates such concerns can be abated, while also producing products(e.g., protein, chitin, biodiesel, and fertilizer) of value. In this review, we analyzed the factors influencing black soldier fly larvae(BSFL) conversion processes, the role of microorganisms, and the mechanisms used by BSFL when converting livestock and poultry manure into these valuable products. The effects of BSFL conversion technology on reducing the hazards of such materials and their associated pathogens are reviewed, and the economics of livestock and poultry manure conversion by BSF larvae is discussed.     

我国土壤畜禽粪便抗生素残留研究进展

近年来随着抗生素的广泛使用,土壤中的抗生素残留对农业生产和发展产生了负面影响,这些抗生素的来源之一是规模化畜禽养殖中产生的畜禽粪便,这些抗生素残留会对生态环境及人类健康存在潜在危害。针对目前状况,本文总结分析了我国畜禽粪便中的抗生素来源;畜禽粪便中残留的抗生素对土壤及农作物的影响;以及如何降低畜禽粪便中的抗生素残留。     

畜禽养殖环境中抗生素抗性基因污染与扩散研究进展

兽用抗生素的长期使用导致畜禽养殖环境中抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）污染日益严重,其在环境中的风险与危害也逐渐引起人们的重视。本文针对畜禽养殖环境中ARGs的污染与扩散情况进行综述,分析了不同畜种、不同国家（地区）间粪便中ARGs的浓度水平差异,并阐述了ARGs在粪便堆肥过程中的变化,以及在不同废水处理工艺中的消长情况。此外,还特别讨论了ARGs通过粪肥施用和气流作用等途径向周围土壤和大气等环境的输入,及其对周围环境介质中天然耐药水平的影响。最后,结合畜禽粪污ARGs的污染现状对今后减少养殖场ARGs排放和扩散的措施进行了总结与展望。     

Degradation mechanisms of oxytetracycline in the environment

Over the past few decades, the usage of oxytetracycline(OTC), a kind of antibiotic, has increased with the development of aquaculture and livestock breeding. However, about 30–90% of the applied antibiotics are excreted as the parent compounds into the environment, especially with the application of animal manure to agricultural fields. This large influx of antibiotics may lead to the destruction of the natural microbial ecological community and pose great threats to human beings through the food chain. Therefore, the fate and toxicity of OTC in the environment are issues of great concern. Degradation of OTC, including the non-biodegradation and biodegradation, and the biological toxicity of its degradation products or metabolites, are reviewed in this paper. The non-biodegradation pathways include hydroxylation, quinonization, demethylation, decarbonylation, dehydration and secondary alcohol oxidation. Light(particularly UV light), pH and oxidizing substances play important roles in non-biodegradation. Biodegradation products include 4-epi-OTC(EOTC), 2-acetyl-2-decarboxy-amido-OTC(ADOTC), α-apo-OTC and β-apo-OTC. EOTC is an epimer and identied except for the configuration of the C4 dimethylamino group of OTC. Temperature and pH are the main factors affecting biodegradation pathways of OTC. In addition, this review discusses concerns over the biological toxicity of OTC degradation products.     

堆肥过程中抗生素和耐药基因消减研究进展

堆肥是常用的有机固废处理技术,能够快速实现有机固废资源化利用,但传统工业化堆肥对于抗生素及其耐药基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）消减重视不足。事实上,近年来畜禽粪污等堆肥原料中抗生素及ARGs残留问题日益凸显,抗生素及ARGs消减已经成为堆肥过程中不容忽视的部分和亟待解决的问题。本文综述了近年来抗生素及ARGs在堆肥过程中消减的研究现状和一般特点,以及影响消减效果的理化和生物学因素、相关优化技术措施的效果和瓶颈等,以期为最大限度降低ARGs传播风险提供参考。     

养殖废弃物堆肥中抗生素和抗性基因的降解研究

抗生素的滥用及排放会造成细菌产生耐药性以及抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes, ARGs)的传播和扩散。畜禽粪便是导致环境中抗生素污染的主要来源之一。本文综述了四环素类、大环内酯类、喹诺酮类、β-内酰胺类、磺胺类和氨基糖苷类等在水土环境中广泛存在的抗生素及其环境残留水平和对动植物、微生物的影响,分析了当前利用堆肥技术降解畜禽粪便中抗生素和ARGs效果及机制的研究情况。总结得出,猪粪中抗生素残留量最高,其中四环素类残留量为1390~354 000 mg·kg^-1,磺胺类170.6~89 000 mg·kg^-1,氟喹诺酮类411.3~1 516.2 mg·kg^-1,硝基呋喃类85.1~158.1 mg·kg^-1,大环内酯类1.4~4.8 mg·kg^-1。堆肥对大部分抗生素具有好的降解效果,其中四环素类抗生素降解率为62.7%~99%,磺胺类为0~99.99%,对大环内酯类几乎可以完全降解,但是,堆肥无法降解喹诺酮类抗生素。养殖废弃物堆肥过程中,ARGs的降解情况同样因抗生素种类和堆肥方式而不同。已有的研究表明,除大环内酯类ARGs外,堆肥对其他ARGs均具有有效的降解效果,降解率为50.03%~100%。堆肥初期的优势菌门是厚壁菌门、放线菌门、变形菌门和拟杆菌门;堆肥结束后放线菌门成为最优势菌门。初始抗生素的浓度不影响堆肥结束时微生物的群落组成。温度和pH是影响抗生素降解的最主要因素,而ARGs的降解效果主要受温度影响。