1.1.1 抗生素的使用

常见的抗生素主要包括人工合成的抗生素和天然抗生素两类。人工合成的抗生素指的是人类在天然抗生素的基础上进行加工、合成，从而形成的物质，目前已研发的抗生素有头孢菌素，青霉素，大环内酯类，四环素，氯霉素，氨基糖苷类和磺胺类等；天然抗生素指的是由细菌、真菌等微生物，或高等动植物产生的一类次级代谢物，这类代谢物具有抗病原体或其他活性，能够影响其他活细胞的正常生长繁殖等功能。

抗生素在低浓度下，可以在不伤害被感染有机体的条件下，有选择性地抑制或杀死目标微生物，从而使被感染体存活。抗生素具有杀灭细菌和抑制细菌的作用，在人类疾病的预防和临床治疗以及动植物的药物中广泛使用。青霉素（盘尼西林）是人类发现的第一种抗生素，二十世纪四十年代，青霉素开始被应用于人类疾病的临床治疗，从此抗生素逐渐被更广泛的使用。随着生物技术发展，抗生素的种类在不断增加，目前已研发使用的抗生素种类高达数千种，但是在日常生活中经常使用的只有数百种。作为世界人口大国，我国抗生素的消耗量居高不下。据报道，我国每年消耗抗生素约18万吨。

目前，抗生素不仅仅应用于人类疾病的治疗，更广泛地被应用于农业、畜牧业、水产养殖业等领域。在农业领域，抗生素通常被用来调节农作物的生长，同时还能消灭杂草以及对农作物有害的动物等；在养殖业同样大规模地使用抗生素，人类通常将其制作为饲料添加剂，有利于促进动物的生长以及疾病的预防。随着各个领域的发展，对抗生素的使用量也在不断地增加。

1.1.2 抗生素的污染来源

随着抗生素在越来越多的领域被广泛使用，大量的抗生素被残留在自然环境中，严重影响生物系统中生物的正常生长，抑制生物的活性及正常繁殖，对生态环境产生严重的不利影响。经检测，世界上多个国家的土壤、地表水、地下水、沉积物中都有抗生素的存在，尤其在水环境中，抗生素的的残留物不断增加[2]。这些残留抗生素进入到自然环境后，不仅对生物产生严重影响，还可能会导致大量耐药菌的产生，危害整个生态系统，最终对人类健康产生威胁。

抗生素的污染主要有以下几个来源：

（1）医用及医企抗生素排放：由于人类吸收分解抗生素的能力较弱，施用的抗生素约有25%~75%以母体或者代谢物的形式排出体外，进而排入到水体环境中。另外，家庭丢弃的过期抗生素药物、医院里残留在瓶壁及器械上的药物，通过市政污水处理系统，最后都流入自然水体中并渗入地下水，从而带来污染。虽然在一些制药企业中，废水排放前会经过生化处理，但是，由于废水中抗生素含量较大，且抗生素本身具有抑制生物活性的作用，因此，大量的抗生素不能被去除，大多随企业的废水直接排出，进入生态系统，对水体环境产生严重污染。

（2）农业抗生素残留：抗生素在农业领域发挥着巨的大作用，它不仅可以防治农作物生病，还能抑制杂草的生长，杀死对农作物有害的虫类。因此，农业上滥用抗生素的现象随处可见，抗生素的用量日益增多，污染问题日益突出。农业上应用的抗生素，一部分会残留在农作物体内，最终进入食物链；另一部分经过雨水的冲刷，随着地表径流进入自然水体，产生危害。

（3）养殖业抗生素污染：抗生素在畜牧业中同样发挥很大的作用，为了有效防治动物的疾病，抗生素被大量使用。同时，抗生素还能作为动物生长剂，添加到饲料中，促进动物的生长，在畜牧业和水产养殖业都广泛应用。但因其难降解、易富积，动物对抗生素的吸收约为20%~50%，残留的抗生素主要以粪便或尿液的形式排入水体，对环境产生危害，还有一部分同样会留在动物体内，进入食物链后最终威胁人类的身体健康。