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环境中抗生素污染物的研究进展环境中抗生素污染物的研究进展近年来，随着抗生素的广泛应用，环境中抗生素污染物的问题日益突显。
这些抗生素污染物主要来源于农业、畜禽养殖、医疗废水以及抗生素制造过程中的废水排放。
这些污染物在环境中的存在对生态环境和人体健康造成了不可忽视的影响。
因此，相关领域的研究者们积极探索抗生素污染物的来源、分布、生态效应以及去除方法，为抗生素污染问题的解决提供了重要的科学依据。
抗生素污染物的来源主要可以归纳为两大类：农业和医疗。
在农业方面，抗生素被广泛用于预防和治疗养殖动物的疾病，以提高养殖效率。
然而，大量的抗生素在畜禽养殖过程中被使用，其中一部分被动物吸收，而另一部分会通过动物排泄物以及饲料、土壤、水源等途径进入环境。
根据研究，农业领域对环境的抗生素污染最为突出。
医疗废水也是抗生素污染物的重要来源。
在医疗过程中，大量的抗生素被使用，因此医疗废水中的抗生素污染物十分严重。
这些废水通过下水道进入污水处理厂，但传统的污水处理工艺并不能有效去除其中的抗生素污染物，导致抗生素污染物进入水体系统，影响生态环境的平衡。
目前研究者们在抗生素污染物的检测和监测方法上取得了一定进展。
传统方法包括高效液相色谱、液体色谱-质谱联用技术等。
这些方法能够准确地检测抗生素污染物的存在和浓度，为抗生素污染的控制提供了重要依据。
此外，近年来还出现了一些新型的检测方法，如基于纳米材料的检测技术和光谱分析等。
这些新技术具有灵敏度高、快速、便携等优点，可为实时监测抗生素污染提供了新思路。
在抗生素污染物的生态效应研究方面，研究者们发现，环境中的抗生素污染物不仅会对水生生物和陆地生物造成毒性影响，还可能导致细菌的耐药性传播。
抗生素过量使用和选择压力造成了许多细菌对抗生素的耐药性，而环境中的抗生素污染物可能进一步促进这一过程。
这对于人类来说是一个极大的威胁，因为耐药细菌的出现使得常见感染病变得难以治愈。
针对抗生素污染物的去除技术也得到了研究者们的广泛关注。
人工湿地去除污水中抗生素及其抗性基因研究进展人工湿地去除污水中抗生素及其抗性基因研究进展随着人类活动的增多，污水排放成为当今社会面临的重要环境问题之一。
污水中含有大量的有机物、营养物和微生物，其中抗生素及其抗性基因的污染日益成为全球关注的焦点。
抗生素污染不仅影响水体生态系统的平衡，还可能导致抗生素耐药基因在环境中的扩散，给人类健康带来潜在威胁。
为解决这一问题，人工湿地作为一种环境友好型的废水处理技术，受到了广泛关注。
本文将综述目前人工湿地在去除污水中抗生素及其抗性基因方面的研究进展。
人工湿地是利用湿地生态系统的自净作用去除有机物和重金属等污染物的技术，其去除效率已得到许多研究的验证。
然而，对于抗生素及其抗性基因的去除，由于其特殊的性质，人工湿地的效果却存在一定的局限性。
首先，抗生素通过污水排放进入人工湿地，一部分会被吸附于湿地的沉积物上，这是由于抗生素的化学特性使其与胶体、悬浮物有较强的吸附能力。
其次，抗生素也可能通过植物的根系和微生物的附着作用进一步去除。
植物根系吸收抗生素的机制复杂，可能涉及根毛的分泌物、根系周围微生物的共生关系等。
微生物在人工湿地中起到重要作用，它们能够分解、降解抗生素，甚至能够利用抗生素作为碳源和能源生长。
此外，人工湿地中的氧化还原条件也对抗生素去除有一定影响。
氧化条件下，抗生素容易发生降解，而还原条件下则容易出现抗生素的积累。
近年来，研究人员通过实验室模拟和现场监测等手段，对人工湿地去除抗生素及其抗性基因进行了深入研究。
研究发现，人工湿地对抗生素去除的效果受多种因素的影响，如湿地设计、植物种类、湿地颗粒物的组成等。
调整湿地的结构和设置流程可以提高抗生素的去除效率。
一些研究显示，设立附着有生物膜的人工湿地能够显著提高抗生素的去除效果。
此外，选择适宜的湿地植物也对去除抗生素很有帮助。
研究表明，芦苇、菖蒲等常见湿地植物具有较好的抗生素去除效果。
此外，适当增加湿地中的微生物量也可提升抗生素去除效率。
抗生素的环境归宿与生态效应研究进展一、本文概述随着全球抗生素使用量的不断增加，抗生素在环境中的归宿及其对生态系统的影响日益引起人们的关注。
本文旨在综述近年来抗生素在环境中的分布、迁移转化、生态效应及其环境风险评估等方面的研究进展，以期为抗生素的环境污染控制和生态风险管理提供理论支持和实践指导。
本文首先简要介绍抗生素的种类、使用情况及其对环境的潜在影响，然后重点阐述抗生素在环境中的分布特征、迁移转化机制及其对生态系统的影响，最后对抗生素环境风险评估方法及其在实际应用中的挑战进行展望。
通过本文的综述，可以为抗生素的环境污染控制、生态风险管理以及相关政策制定提供科学依据。
二、抗生素在环境中的归宿抗生素在环境中的归宿是一个复杂且多元的过程，涉及多个环境介质和生物过程。
抗生素通过各种途径进入环境，包括医疗废水、畜禽养殖废水、污水处理厂出水等。
这些途径使得抗生素广泛存在于水体、土壤、沉积物等自然环境中。
在水体中，抗生素的归宿受到多种因素的影响，如水解、光解、微生物降解等。
水体中的抗生素还可能通过吸附、解吸等过程在底泥中积累。
这些过程使得抗生素在水环境中的分布和归宿变得复杂。
在土壤中，抗生素的归宿同样受到多种因素的影响。
土壤中的微生物可以通过降解作用将抗生素转化为无害或低毒的产物。
部分抗生素在土壤中的持久性较强，可能通过淋溶、渗透等作用进入地下水，对地下水造成潜在威胁。
抗生素在环境中的归宿还受到环境因子的影响，如温度、pH、氧化还原电位等。
这些环境因子可以影响抗生素的降解速率和转化途径，进而影响其在环境中的归宿。
除了自然环境的归宿外，抗生素还可能通过食物链进入生物体内，对生物体产生直接或间接的影响。
研究抗生素在环境中的归宿对于评估其生态风险和保护生态环境具有重要意义。
抗生素在环境中的归宿是一个复杂且多元的过程，涉及多个环境介质和生物过程。
未来研究应进一步关注抗生素在不同环境介质中的归宿机制和影响因素，以及其对生态环境和人体健康的影响。
抗生素环境行为及其环境效应研究进展抗生素环境行为及其环境效应研究进展引言抗生素是一类用于治疗细菌感染的药物，在医疗领域发挥着重要的作用。
然而，随着抗生素的广泛应用，抗生素在环境中的存在和传播成为一个新兴的环境问题。
抗生素环境行为及其环境效应研究是当前环境科学领域的一个热点研究方向。
本文旨在综述抗生素在环境中的行为和环境效应，以及相关研究的进展。
抗生素在环境中的行为抗生素在环境中的行为主要涉及其来源、输送、迁移和转化等方面。
抗生素主要来源于人类和动物的排泄物、工业废水以及农田施用的农药等。
这些抗生素源头释放到环境中，进入水体和土壤中，引发了抗生素的环境行为。
水体是抗生素环境行为的重要载体之一。
研究发现，抗生素通过排泄物直接进入水体，或通过污水处理厂处理后释放入环境。
水体中的抗生素主要以游离态存在，也有部分以生物附着态存在，并进一步被微生物降解。
抗生素在水体中的迁移受到水体流动和环境因素的影响，一部分抗生素可以通过附着颗粒物沉积到河床和湖底等沉积物中，而另一部分抗生素则会通过水流径流到下游水域。
土壤是抗生素的另一个重要媒介，主要来源于施用抗生素的农田。
抗生素在土壤中的迁移主要受土壤类型、有机质含量和土壤水分等因素的影响。
研究发现，土壤中的有机质和黏土颗粒等对抗生素具有吸附作用，降低了抗生素在土壤中的迁移能力。
然而，抗生素在土壤中的降解速度较慢，长期施用可能导致土壤中的抗生素积累，进一步增加环境风险。
抗生素在环境中的转化是指抗生素从一种形态转变为另一种形态的过程。
抗生素的转化通常由微生物、光照和化学反应等因素驱动。
其中，微生物降解是抗生素转化的主要途径。
一些细菌和真菌具有对抗生素的降解能力，通过产酶分解抗生素的化学结构，进而降解抗生素。
抗生素在环境中的环境效应抗生素在环境中的存在不仅对水体、土壤和生物体产生直接的环境效应，还对环境中的微生物、生态系统和人类健康产生潜在的影响。
抗生素直接释放到水体和土壤中，可能导致水体和土壤的微生物群落结构和功能发生变化。
1、引言尽管许多研究人员主要是考虑单一污染物的环境行为，但在实际环境中，往往是多种污染物并存，而且这些污染物之间会发生交互作用，使得环境污染趋于多元化和复杂化，因此，复合污染逐渐成为环境领域研究的热点。
抗生素和重金属是环境中典型的有机和无机污染物。
环境中残留的抗生素主要来自工业生产、医用抗生素和兽用抗生素，具体途径包括抗生素企业在生产过程中流失的抗生素、医院丢弃的抗生素废物、经由人和动物粪便尿液排出的抗生素。
抗生素在生物体内代谢率低，一般仅为10～40% 。
因此，随着集约化畜牧业以及配合饲料工业的发展，含有抗生素的畜禽粪便量不断增加，这些未经处理的畜禽粪便作为有机肥农用已经成为抗生素进入土壤环境的主要途径。
重金属是一类具有潜在危害的重要污染物，不能被微生物分解，会在生物体内富集，甚至还能与某些有机物发生反应转变成毒性更大的金属-有机化合物，具有一定的持久性。
环境中重金属污染主要来源于农业生产中农药和肥料的使用、畜禽和水产养殖、汽车尾气排放、矿山开采活动以及废弃物焚烧及处置等。
此外，一些重金属元素也作为微量元素添加于饲料，用于促进动物生长和提高饲料利用率，进而增加了环境中抗生素与重金属复合污染的几率。
抗生素和重金属在环境中均具有持久性和毒性，二者都对人体健康和生态环境产生潜在长期的危害，特别是两者复合污染对环境产生的毒理效应的研究还较少，因此，有必要开展抗生素与重金属复合污染生态毒理效应研究，进而为抗生素与重金属复合污染风险评价提供基础。
本文就抗生素与重金属复合污染的污染水平和生态毒理效应进展进行了综述，并对该领域需要进一步研究的问题进行展望，以期为今后开展相关领域的研究提供思路和参考。
《抗生素的环境归宿与生态效应研究进展》篇一一、引言抗生素自其问世以来，以其独特的疗效和广泛应用在人类及动物医疗中起到了重要作用。
然而，随着抗生素的广泛使用，其环境归宿与生态效应逐渐成为研究热点。
本文旨在探讨抗生素在环境中的归宿，以及其对生态系统的潜在影响，并分析当前的研究进展。
二、抗生素的环境归宿1. 抗生素在环境中的迁移转化抗生素在环境中的迁移转化主要受其物理化学性质、环境条件及生物活动的影响。
大部分抗生素在环境中可长期存在，并可通过地表水、地下水、土壤等途径迁移。
此外，抗生素在环境中可发生光解、水解、生物降解等转化过程，这些过程可改变抗生素的化学结构，从而影响其生态效应。
2. 抗生素在环境中的归宿途径抗生素在环境中的归宿途径主要包括：排放至水体、渗入土壤、被生物体吸收等。
其中，排放至水体的抗生素可通过河流、湖泊等水体进入地下水，对地下水环境造成潜在威胁。
渗入土壤的抗生素可被土壤中的微生物利用或被植物吸收，进而影响土壤生态系统和农产品安全。
三、抗生素的生态效应1. 对微生物群落的影响抗生素对微生物群落具有显著的抑制和杀灭作用，可导致微生物群落结构发生变化，影响生态系统的稳定性。
此外，抗生素还可改变微生物的抗性基因库，使抗性基因在环境中传播扩散，对生态系统构成潜在威胁。
2. 对动植物的影响抗生素对动植物具有潜在的生态毒性。
对于水生生物，抗生素可影响其生长、繁殖及行为。
对于陆生动物，抗生素可通过食物链进入其体内，对其健康产生潜在影响。
此外，抗生素还可被植物吸收，影响植物的生长和发育。
四、研究进展近年来，关于抗生素的环境归宿与生态效应的研究取得了重要进展。
研究者们通过实验和模拟手段，深入探讨了抗生素在环境中的迁移转化、归宿途径及其对生态系统的影响。
同时，针对抗生素的生态毒性、抗性基因的传播扩散等问题，也取得了重要研究成果。
五、结论与展望总体而言，抗生素的环境归宿与生态效应研究具有重要意义。
通过深入研究抗生素在环境中的迁移转化、归宿途径及其对生态系统的影响，有助于我们更好地了解抗生素的环境行为和生态效应，为制定科学合理的抗生素使用和管理策略提供依据。
畜禽粪便生物处理与土地利用全过程中抗生素和重金属抗性基因的赋存与转归特征研究进展一、本文概述近年来，随着畜禽养殖业的快速发展，畜禽粪便的产生量也在急剧增加。
这些粪便中往往含有一定量的抗生素和重金属，这些物质的存在不仅会对环境造成污染，还会对人类的健康产生潜在威胁。
特别是，畜禽粪便中还可能携带抗生素和重金属抗性基因，这些抗性基因有可能通过环境介质传播给人体致病菌，增加疾病治疗的难度。
因此，研究畜禽粪便生物处理与土地利用全过程中抗生素和重金属抗性基因的赋存与转归特征，对于评估畜禽粪便的环境风险，指导畜禽粪便的合理利用，保障人类健康和生态环境安全具有重要的理论和实践意义。
本文综述了畜禽粪便生物处理与土地利用全过程中抗生素和重金属抗性基因的赋存与转归特征研究进展。
介绍了畜禽粪便中抗生素和重金属的来源、种类及其环境风险；阐述了畜禽粪便生物处理过程中抗生素和重金属抗性基因的赋存与转归特征，包括堆肥、厌氧消化等生物处理技术的原理、影响因素及其对抗生素和重金属抗性基因的影响；再次，分析了畜禽粪便土地利用过程中抗生素和重金属抗性基因的迁移、转化及其对土壤微生物和植物的影响；探讨了畜禽粪便生物处理与土地利用全过程中抗生素和重金属抗性基因的环境风险及其防控措施。
通过本文的综述，旨在为畜禽粪便的生物处理与土地利用提供科学依据和技术支持，促进畜禽养殖业的可持续发展，保障人类健康和生态环境安全。
二、畜禽粪便中抗生素和重金属抗性基因的来源与分布畜禽粪便中的抗生素和重金属抗性基因主要来源于畜禽养殖过程中使用的抗生素和重金属。
在畜禽养殖中，为了预防和治疗疾病、促进生长，抗生素被广泛使用。
然而，这些抗生素并不能完全被动物体吸收，部分通过粪便和尿液排出，从而进入环境。
饲料和饮水中添加的重金属，如铜、锌、砷等，也会通过类似途径进入环境。
这些抗生素和重金属在畜禽粪便中的分布受到多种因素的影响，包括动物的种类、饲养方式、饲料成分、抗生素和重金属的种类和用量等。
微生物对环境中重金属的吸附与去除研究重金属污染是当前环境问题中的一个重要课题，对生态系统和人类健康造成了严重影响。
而微生物在生态系统中广泛存在，且具有较强的吸附和去除重金属的能力。
本文将重点研究微生物对环境中重金属的吸附与去除，并探讨其机制和应用前景。
一、微生物对重金属的吸附机制微生物对重金属的吸附是通过表面功能基团与重金属离子之间的相互作用实现的。
常见的吸附机制包括吸附剂之间的物理相互作用、静电相互作用、配位作用、离子交换等。
1. 物理相互作用：微生物表面的电荷、溶胀性以及微生物与重金属之间的范德华力等物理性质的差异，导致微生物表面与重金属之间发生物理吸附。
2. 静电相互作用：微生物表面的带电性质与重金属之间的静电相互作用是微生物吸附重金属的重要机制。
不同微生物表面的电荷性质不同，可以吸附不同类型的重金属。
3. 配位作用：微生物表面附着有像羟基、羧基、氨基等含有可配位的官能团，可以与重金属形成配位键，实现重金属的吸附。
4. 离子交换：微生物表面的阳离子可以与重金属离子发生离子交换。
微生物表面的阳离子通过与重金属形成络合物，进而实现重金属的吸附。
二、微生物对重金属的去除机制微生物对重金属的去除主要通过化学和生物两个方面的机制实现。
化学机制包括微生物代谢作用产生的细胞外、细胞内离子、配体和酶等物质与重金属相结合，从而实现重金属的沉淀、还原、氧化等过程。
生物机制则是通过微生物自身对重金属的吸附和吸收，将重金属去除。
1. 微生物代谢产物的作用：微生物在代谢过程中产生的有机酸、胞外封闭物质等可以降低重金属的溶解度，进而促进其沉淀。
2. 活性生物降解：微生物通过酶促反应产生的还原剂，如硫化氢、亚硝酸等，可以将重金属离子还原为较不活跃的形态，从而实现去除。
3. 吸附和富集：微生物对重金属离子具有高度亲和力，可以通过微生物体内的表面及胞内沉积形态，将重金属吸附和富集。
三、微生物吸附与去除重金属的应用前景1. 环境修复：利用微生物对重金属的吸附和去除能力，可以有效地修复受到重金属污染的土壤和水体。
《生物炭基功能材料开发及其对抗生素和重金属吸附性能研究》篇一一、引言随着人类社会的发展，环境污染问题日益严重，特别是抗生素和重金属的污染问题已引起全球关注。
抗生素和重金属的滥用和排放，不仅对生态环境造成严重破坏，也对人类健康构成潜在威胁。
因此，开发高效、环保的吸附材料，用于去除水体中的抗生素和重金属，成为当前环境科学领域的重要研究方向。
生物炭基功能材料因其具有优良的吸附性能、环境友好性和可再生性，成为研究热点。
本文旨在探讨生物炭基功能材料的开发及其对抗生素和重金属的吸附性能。
二、生物炭基功能材料的开发1. 材料来源与制备生物炭基功能材料以生物质为原料，通过炭化、活化、功能化等过程制备而成。
常见的生物质原料包括农业废弃物、林业剩余物等。
在制备过程中，需控制炭化温度、活化剂种类和浓度、功能化试剂等参数，以获得理想的材料性能。
2. 材料类型与特点根据功能化的不同，生物炭基功能材料可分为吸附型、催化型、电化学型等。
其中，吸附型生物炭基功能材料因其具有较大的比表面积和丰富的官能团，对抗生素和重金属具有良好的吸附性能。
此外，生物炭基功能材料还具有环境友好、可再生、成本低等优点。
三、抗生素和重金属的吸附性能研究1. 抗生素的吸附生物炭基功能材料对抗生素的吸附主要依赖于其比表面积、官能团种类和数量。
研究表明，生物炭基功能材料对多种抗生素具有良好的吸附效果，如磺胺类、氟喹诺酮类等。
通过实验测定，发现生物炭基功能材料的吸附能力受pH值、离子强度、温度等因素影响。
2. 重金属的吸附生物炭基功能材料对重金属的吸附主要依靠其表面的静电作用、络合作用和离子交换作用。
实验结果表明，生物炭基功能材料对多种重金属如铜、铅、镉等具有良好的吸附效果。
此外，生物炭基功能材料还具有较好的选择性吸附能力，能在多种金属离子共存的情况下优先吸附目标金属离子。
四、结论与展望生物炭基功能材料因其优良的吸附性能、环境友好性和可再生性，成为去除水体中抗生素和重金属的有效手段。
重金属协同选择环境细菌抗生素抗性及其机制研究进展抗生素的长期滥用，引起环境细菌耐药性不断增强，加速了抗生素抗性基因在环境中的传播扩散。
在重金属污染的环境中，细菌不仅具备重金属抗性，并且具备多种抗生素抗性，抗生素抗性基因的污染水平也随之升高。
本文在介绍重金属与抗生素抗性最新研究进展的基础上，阐述了环境细菌的抗生素抗性、重金属抗性及其相关抗性机制，并着重论述重金属和抗生素协同选择环境细菌耐药性及其机制。
摘要: 抗生素的长期滥用，引起环境细菌耐药性不断增强，加速了抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes, ARGs）在环境中的传播扩散。
在重金属污染的环境中，细菌不仅具备重金属抗性，并且具备多种抗生素抗性，抗生素抗性基因的污染水平也随之升高。
在介绍重金属与抗生素抗性最新研究进展的基础上，阐述了环境细菌的抗生素抗性、重金属抗性及其相关抗性机制，并着重论述重金属和抗生素协同选择环境细菌耐药性及其机制。
关键词：抗生素抗性；重金属抗性；协同选择抗性；协同选择抗性机制近年来，由于抗生素的滥用引起细菌耐药问题越来越受到关注。
在抗生素长期作用下抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes，ARGs）在环境中以及细菌中被不断筛选和富集，从而表现为耐药性整体水平升高，进而导致抗生素类药物的治疗效力大大降低，迫使抗生素不断升级换代。
通常抗生素在环境中的含量极低（通常在10^-9~10^-6数量级），远低于最低抑菌浓度（MIC），在低浓度抗生素长期选择压力作用下，细菌逐渐产生耐药性且携带的抗性基因持久存在，并在各种环境介质中传播扩散。
尤其是最近出现的“超级细菌”被赋予了能够抵抗几乎所有抗生素的能力，其抗性根源在于该细菌携带的NDM-1（New Delhi metallo-β-lactamase-1）抗性基因，该基因自首次发现以来已经在全球迅速蔓延。
据此，抗生素抗性基因作为一个新的全球性污染问题已经引起广泛关注，世界卫生组织（WHO）已将“细菌耐药问题”作为21世纪威胁人类健康最大的挑战之一，并将在全球范围内对抗性基因的控制做出战略部署。
1 环境中抗生素抗性与重金属抗性的研究进展目前人们认为抗生素的滥用是引起环境细菌耐药性增加的主要因素，Luo等对我国海河流域表层水和沉积物中抗生素抗性基因的定量研究发现，两种磺胺类抗生素抗性基因sul1和sul2的相对丰度与磺胺类抗生素的含量存在显著的正相关性。
沈群辉等的研究也获得了类似的发现，黄浦江流域江水中sul3和tetW以及底泥中的sul2丰度与对应的磺胺类抗生素含量显著正相关，江水中sulA与水中的氯霉素、四环素的含量显著相关。
这些研究表明，环境中的残留抗生素作为抗生素抗性基因富集的环境选择压力促进了环境中抗性基因水平升高。
然而近期研究发现，在临床和自然环境中，抗生素使用量的减少有时并不能有效控制抗生素抗性在环境中的传播和扩散。
Enne等研究结果表明，尽管临床上磺胺类抗生素的使用量已经减少了97%，但是大肠杆菌的磺胺抗性丰度却依然保持不变，对于这种现象，有研究认为磺胺抗性基因与其他的抗性基因连锁在同一个可移动的遗传元件上。
Dantas等从土壤中提取了480种链霉菌菌株，发现平均每种菌株对7~8种抗生素有耐药性，且其耐药对象还包括新开发出来的抗生素。
细菌抗性基因对全新抗生素也具有耐药性，说明抗生素的存在并不是抗性基因发展的唯一影响因子。
因此，环境中其他因素同样可能影响抗性基因的浓度水平及其传播扩散。
在自然环境中，某些重金属离子作为细菌生长所必需的微量元素（如Zn、Cu、Mn、Mg、Ca、K等），当处于痕量水平时可促进微生物生长，并且能通过各种生理代谢机制维持体内所需金属离子的动态平衡；然而，当上述金属离子超过一定浓度时，就会阻碍细菌生长，降低多样性，甚至杀死菌体。
与抗生素相比较，重金属化学性质较稳定，在环境中不易降解，其作为典型的环境污染物，在我国水/土环境介质中具有较高的背景值，已引起广泛关注。
细菌可以通过相应机制对重金属毒性产生耐受或抗性。
目前，一些金属如Zn、Cu等微量元素作为饲料添加剂已被广泛添加到饲料中，造成养殖业的重金属污染问题，同时为了实现增产，多种抗生素也被添加到畜禽养殖饲料中，我们已经在养殖动物的粪便中发现高浓度的抗生素和重金属。
高浓度的抗生素和重金属导致畜禽养殖厂及其周边环境抗生素和重金属交叉污染，重金属和抗生素对细菌产生抗生素和重金属抗性的协同、交叉等机制，加剧了抗生素抗性基因的污染。
越来越多的研究表明抗生素抗性基因的丰度与环境中的重金属污染密切相关。
De la lglesia 等研究认为，抗生素抗性基因的丰度与抗生素以及As、Cu等重金属污染程度显著相关，表明As、Cu等重金属和抗生素的复合污染可以增加环境中抗性基因的丰度。
同时，越来越多的研究发现重金属与细菌耐药性的关系。
在重金属污染地区，细菌不仅对重金属具备抗性，还能对多种抗生素产生抗性，即抗生素抗性基因水平随着重金属污染水平增加而增加。
Kolpin等研究发现，地表水与城市水循环系统中含有大量多重抗性细菌，在重金属污染的位点会导致抗药性的增强。
Gao等对上海一个污水厂的水样研究也发现，样品中Zn和Pb含量大小对红霉素抗性基因具有重要的选择作用。
Stepanauskas等在实验室模拟的微宇宙实验中发现水中抗生素抗性检出频率随重金属暴露浓度的升高而升高，在金属Cd的影响下，氨苄青霉素抗性菌株（Ralstonia mannitolilytica）富集。
重金属引起微生物抗药性水平升高在野外研究中也有报道。
Berg等对高Cu污染地区的土壤土著菌的研究表明，在这些环境中的微生物不仅对Cu具有很高的耐受性，对四环素和万古霉素的耐药性也显著增加，同时发现土壤中的Cu不仅筛选出对其具有抗性的土著菌，也筛选出了对抗生素具有抗性的土著菌。
Knapp 等对苏格兰地区多处土壤样品的研究分析表明，土壤中Cu的含量与土壤中多种抗性基因（tetM、tetW、blaOXA、ermB、ermF）的丰度有着显著的正相关性，而Cr、Ni、Pb等金属的含量与一些特定的抗性基因丰度具有显著正相关性。
其中与金属Cr相关的基因型有tetM、blaCTX-M、blaOXA，与金属Ni相关的基因型是tetW，而tetM基因型的丰度同时受到金属Cu、Ni和Pb的含量水平的影响。
在农业土壤中Cu的广泛富集不仅能增强土著菌对Cu的耐受性，而且能够增强其抗生素抗性。
Wardwell等研究表明，在美国缅因州中心沼泽泥样品中，Hg含量的增加不仅能增强环境中细菌对Hg的抗性，而且能同时增加细菌的多重抗药性。
Alonso等研究也发现，土壤中Cu的暴露特异性能够选择出对Cu具有抗性的菌株，同时能够协同选择抗生素抗性菌株。
Ji等对上海多个畜牧养殖场的动物粪便和周边土壤样品的研究发现，样品中Cu、Zn和Hg的含量与磺胺类抗性基因，特别是sul2基因的丰度具有显著的正相关性，同时发现重金属As的含量与tetB基因丰度也具有显著正相关性。
研究结果说明，粪肥和施用过粪肥的土壤中的重金属能协同选择部分抗性基因。
不仅在土壤介质，水环境中也有重金属污染引起微生物抗药性增强的报道。
McKinney等对畜牧养殖场泄湖水样的研究发现，样品中重金属含量与抗生素抗性基因丰度存在相关性。
Lu等对大辽河和辽河入海口的水样研究发现，在大辽河样品中，金属Cr、Co、Ni、Cu、Zn和Pb的含量与sul1、sul2和sul3基因丰度具有显著正相关性，同时金属Mn、Ni和Zn的含量与int1丰度显著相关。
Icgen 等研究了土耳其克泽尔河水中重金属与抗生素抗性共生微生物，对290株分离菌株的研究发现，24株对重金属与抗生素同时具有抗性，其中50%~92%的分离菌株对重金属Pb、Sn、Ag、Ni、Ba、Li具有抗性，超过50%的菌株抗喹诺酮类、磺胺类、氨基糖苷类抗生素。
Devarajan 等对瑞士日内瓦湖不同位置底泥沉积物样品的定性定量研究表明，样品中抗性基因（blaTEM、blaSHV、blaCTX-M、blaNDM和aadA）和大肠杆菌属、肠球菌属、假单胞菌属等指示细菌的丰度、含量与有机物质含量、重金属含量密切相关。
Wu等对上海虎林地区和溆浦地区两个垃圾中转站和一个垃圾填埋场的垃圾渗滤液样品研究表明，sul1、sul2、tetM、tetQ、ermB 及mefA等抗性基因丰度与Cr、Cd、Ni和As等金属含量水平有着显著相关性。
此外，在临床研究中Alonso等发现，临床分离的革兰式阴性菌（Stenotrophomonas maltophilia）中包含抗生素抗性基因和重金属抗性基因，在该研究中发现的抗性基因中包括抗大环内酯类基因（mphB）和抗镉外流泵基因（cadA），及其转录调节编码基因（cadC）。
Ahmad等研究发现，从炼油厂的废水中分离出的菌株至少抗一种重金属（>200 μg·mL^-1），在研究的13种抗菌类药物中，这些菌株也至少抗一种抗菌类药物。
上述研究表明，环境中的重金属污染对抗生素抗性基因的筛选具有促进作用。
2 细菌抗生素抗性与重金属抗性的协同选择机制目前，公认的细菌耐药性机制包括：细菌生理活动使抗生素分解或失去活性；细菌生理活动使抗生素作用的靶点发生改变；抗生素的存在改变细菌细胞特性；细菌产生药泵将进入细胞的抗生素泵出细胞。
细菌的重金属抗性机制有：细菌细胞阻止金属离子内流作用；细胞内的隔离作用和解毒作用；细胞促进金属离子外流；进入细胞内金属的转化作用等。
随着微生物抗性的提高和微生物耐药性的普遍存在，加上新型合成和复合金属材料以及重金属抗菌剂的广泛应用，重金属与抗生素的协同选择抗性问题越来越普遍，并且引起广泛的关注。
2.1 细菌抗生素抗性与重金属抗性的协同抗性机制协同抗性指细菌携带的多种特定抗性基因位于同一遗传元件上，如质粒、整合子或者转座子等（图1）。
研究发现重金属抗性基因和抗生素抗性基因可以存在于质粒上，利用转化、质粒消除及质粒测序等方法可证实两者的协同抗性。
Rasmussen等对丹麦海港水域的研究发现，从重金属污染的水域中分离出来的菌株较之非重金属污染水域分离出来的菌株含有更多的抗性质粒。
Davison等研究同样发现，抗生素的选择压力的存在对于抗生素抗性基因的选择并不一定是必需的。
从自然环境中分离出来的菌株，通常发现抗生素抗性基因和重金属抗性基因是相关联的。
在临床样本中，重金属银与磺胺类抗生素抗性的协同选择是因为银和磺胺类抗生素的抗性基因位于同一个复制子上。
临床上，用0.5%AgNO3溶液处理患者的烧伤表面，对处理后烧伤表面分离得到鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）进行研究，结果表明Ag离子可以选择出对Ag和多种抗生素同时具有抗性的菌株，这些菌株携带有这两种抗性基因的抗性质粒。
