目前,我国农田污染呈现出多元化和复杂化的特征,以抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes, ARGs)为代表的新型生物性污染引起了人们的普遍关注。尤其新冠疫情以来,具有广泛传播性质的有害生物性污染更是成为全球关注的焦点。农田土壤中的ARGs会转移进入农产品,随着食物链进入人体或畜养动物体内,危害健康。太湖流域近20年来,种植业结构发生根本性变化。原来稻麦(油)为主的传统耕作模式转变为与蔬菜果林栽种并驾齐驱的局面。种植业结构的改变带来施肥方式的变化,有机(类)粪肥越来越多地被施入到菜地和果园,而有机(类)粪肥是农田抗生素和抗性基因污染的主要来源。因此,系统研究太湖流域农业土地利用方式变换背景下,太湖流域ARGs环境行为及风险的变化,对于现阶段客观评价太湖流域ARGs引起的公共健康安全问题很有必要。为此,研究团队在太湖流域三市(苏州、无锡和常州)典型性农田、菜地和果园展开了系列研究工作。
研究结果表明,1) 太湖流域传统稻麦(油)轮作农田转变为菜地果园后,土壤和径流中ARGs的多样性和丰度大幅提升,环境传播风险加剧,有机(类)粪肥的施入在此过程中起到了关键性作用。论文发表在环境科学一区期刊Science of The Total Environment (IF 10.753),张维国副研究员为第一作者,高岩研究员为通讯作者。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969720383819#f0035
2)太湖流域农业土地利用方式变换背景下,太湖流域菜地和果园径流输入是太湖ARGs污染不可忽视的重要源头,应当引起广泛重视。论文发表在毒理学一区期刊Ecotoxicology and Environmental Safety (IF 7.129),硕士生张明莎和李雯第一作者,张维国副研究员为通讯作者。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651321004395#fig0030
3)阐明了太湖流域复合污染农田典型重金属,在实际环境浓度范围内对ARGs水平基因转移的促进作用及其细胞形态学、生理学及分子生物学驱动机制。论文发表在环境科学一区期刊Science of The Total Environment (IF 10.753),硕士生李雯为第一作者,张维国副研究员为通讯作者。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969722053712#f0035
4)阐明了太湖流域农业土地利用方式变换背景下,太湖流域典型生食类农产品ARGs具体污染情况,并系统评估了太湖流域蔬菜产地ARGs污染对长江下游城市集群居民潜在的健康风险。论文发表在环境科学二区期刊Frontiers in Environmental Science (IF 5.411),张维国副研究员为第一和通讯作者。
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2022.902321/full
以上研究得到了中国科学院院士朱永官研究员,中国科学院城市环境研究所苏建强研究员以及军事科学院军事医学研究院环境医学与作业医学研究所邱志刚研究员的指导。