《Environmental Research》：Occurrence and risk assessment of antibiotic residues in Mediterranean olive grove soils with different management: an EU-wide pilot study
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摘要农业中使用的合成肥料是土壤污染的主要来源。可持续的土壤管理对于保持土壤的长期健康与功能至关重要。采用可持续农业系统，如有机农业，可以用天然来源的有机改良剂替代合成化学物质。粪肥是主要的肥料之一，但它可能含有抗生素残留物，这些残留物可能对人类和环境健康构成威胁，比如导致耐药细菌
摘要 农业中使用的合成肥料是土壤污染的主要来源。可持续的土壤管理对于保持土壤的长期健康与功能至关重要。采用可持续农业系统，如有机农业，可以用天然来源的有机改良剂替代合成化学物质。粪肥是主要的肥料之一，但它可能含有抗生素残留物，这些残留物可能对人类和环境健康构成威胁，比如导致耐药细菌或基因的出现。本研究采用了液相色谱串联质谱法，检测地中海沿岸五个国家（西班牙、葡萄牙、意大利、希腊和摩洛哥）的橄榄园土壤中九类抗生素的存在情况，这些橄榄园采用不同的管理方式，包括传统管理、高密度管理和有机管理。研究结果显示，不同的土壤管理方式会导致不同的抗生素含量模式。有机管理的土壤中抗生素总体浓度最高，而传统管理和高密度管理的土壤中抗生素中位数浓度较低，分别为0.23 – 5.70 μg/kg。关于抗生素在土壤中的分布研究显示，氟喹诺酮类抗生素多停留在表土层，而磺胺类抗生素则在某些管理方式下的土壤中呈现分层分布。毒理学风险评估表明，检测到的大多数抗生素在橄榄园土壤中的风险较低或可忽略不计。
引言 从人类的时间尺度来看，土壤是一种重要且不可再生的自然资源。因此，如果不进行可持续管理，土壤就无法继续提供重要的环境、经济和社会效益（Veerman等人，2020；Clunes等人，2022）。土壤健康被定义为土壤作为支撑植物、动物、人类以及各种生态系统服务的关键生态系统的持续功能能力（Lehmann等人，2020；Veerman等人，2020）。因此，健康的土壤对于保障食物、生物质和其他原材料的生产，调节水、养分和气候循环，固定大气中的碳，保护生物多样性，以及提供社会文化服务都至关重要（Pereira等人，2018；Veerman等人，2020；Smreczak等人，2024）。欧盟将土壤功能定义为“土壤为人类及其他生物带来的益处”，因此将土壤健康视为重要的政策重点（Smreczak等人，2024）。尽管人们越来越重视土壤问题，尤其是土壤污染对其功能的威胁，但直到2025年11月欧盟才通过《土壤监测法》（指令号RU 2025/2360），这是首个关于土壤监测和管理的框架法规（欧委会，2025），该法规旨在减少污染，提升土壤韧性，确保到2050年实现土壤和粮食的可持续发展。
农业仍然是欧洲经济的支柱产业，2024年其产值占欧盟国内生产总值的1.2%（欧统局，2025），但农业也是土壤污染的主要来源之一。在传统农业中，合成肥料和农药的使用是土壤污染的主要根源（Tang等人，2025）。此外，通过径流、渗漏、侵蚀和大气扩散等过程，这些污染物还可能影响到其他生态系统，包括地表水和地下水（Nuruzzaman等人，2025）。因此，相关管理部门应推广更为可持续的农业实践，如保护性农业和有机农业，以减轻农业带来的负面影响，确保农业的长期可持续发展（Cárceles-Rodríguez等人，2022）。有机农业的主要目标是通过使用生态化的施肥和病虫害控制方法来减少合成农药和资源的投入，从而保护和维护环境及生物多样性（Panday等人，2024）。在“绿色协议”和“从农场到餐桌”战略的推动下，欧盟委员会计划到2030年让25%的农业用地实现有机化，为此还将提供财政支持、完善相关法规，并投资于可持续农业发展（欧盟委员会，2023）。
尽管有机肥料具有诸多优势，但它们也可能带来风险，比如引入重金属、持久性有机污染物、新兴关注污染物或微塑料等其他污染物，从而影响土壤健康（Urra等人，2019；Marchuk等人，2023）。在科学界，抗生素是最受关注的这类污染物之一。这类外来物质会扰乱土壤微生物群落，改变微生物的数量和活性，进而可能促进耐药细菌及其耐药基因的产生（Cycon等人，2019）。此外，这些耐药基因还可能通过食物链传播，通过食用蔬菜从土壤进入人体（Pan等人，2017；Wang等人，2020）。
农业土壤中抗生素的一个主要来源是持续施用动物粪肥。据估计，欧洲使用的抗生素中有50%被用于饲养牲畜，其中约30-90%会以原形从动物体内排出（Perkovic等人，2022）。欧盟和英国每年产生的粪肥量约为14亿吨，其中90%以上直接作为有机肥料施用于土壤，这凸显出有必要制定相关政策，推动有机农业的发展，同时确保土壤的可持续性（K?ninger等人，2021）。农业土壤中抗生素的其他重要来源还包括用作肥料的污水污泥，以及在水资源匮乏地区用于作物灌溉的废水（Wang等人，2020；Li等人，2023）。许多污水处理厂缺乏去除抗生素等新兴关注污染物的先进处理技术，因此这些化合物可能通过地表水传播并渗入地下水，最终通过作物灌溉进入土壤并在其中积累（Wang和Wang，2015）。
在这种背景下，橄榄种植在欧洲的农业发展中起着重要作用，它是整个欧洲农业食品产业中最重要的领域之一（Rezazga等人，2024）。欧洲的橄榄种植面积达510万公顷，占全球橄榄种植面积的近49%，生产的橄榄油占全球总量的63%（Camarsa等人，2010；Rezazga等人，2024）。尤其是橄榄油生产对西班牙、葡萄牙、意大利、希腊和摩洛哥等地中海国家的经济有着重要意义。特级初榨橄榄油的生产越来越倾向于采用生态化方法，注重提升产品在感官特性和物理化学指标方面的质量。过去十年间，欧洲的有机橄榄园面积增长了约40%，占总橄榄种植面积的10.7%。在意大利，有机橄榄园占该国橄榄种植面积的45%。然而，随着人们对食品需求的增加，一些地区开始推行高强度农业模式，以提高产量，但这可能会造成土壤退化，因为长期依赖合成肥料和农药会抑制有益土壤生物的生长，减少有机物质的积累，进而损害土壤健康（Ferreira等人，2022）。鉴于其重要性，对传统橄榄园和有机橄榄园中的有机污染物及其对土壤质量的影响进行评估十分必要。
本研究是欧洲SOIL O-LIVE项目的一部分（
https://soilolive.eu/ ），该项目致力于研究地中海地区的橄榄种植、土地退化以及生物多样性的丧失问题。该项目旨在评估土壤状况以及污染对土壤健康和橄榄油品质的影响。具体而言，本研究分析了西班牙、葡萄牙、意大利、希腊和摩洛哥五个国家的橄榄园土壤中的抗生素情况，这些橄榄园分别采用传统管理、高密度管理和有机管理三种农业管理模式，比较了不同管理方式下的污染程度及其对土壤健康的影响。研究从西班牙、葡萄牙、意大利、希腊和摩洛哥的52个橄榄园中采集了土壤样本，对所有样本中的九类抗生素进行了检测。
章节节选 橄榄园土壤采样 从中地中海沿岸的五个国家中选出了52个橄榄园作为采样地点。根据土壤管理方式的不同，这些采样点被分为三类：传统管理型22个地点，高密度管理型10个地点，有机管理型20个地点；按国家划分的话，采样点数量分别为：西班牙16个，希腊15个，意大利9个，摩洛哥7个，葡萄牙5个。采样流程遵循Lucas Soil TopSOIL的指导原则（
不同土壤管理方式下的单个抗生素及抗生素类别数据 单个抗生素的数据汇总在表1中。总体来看，三种土壤管理方式下的抗生素污染模式存在差异。在传统管理型的土壤中，检测到了九类抗生素中的六类。β-内酰胺类和磺胺类抗生素的浓度最高，氟甲喹和阿莫西林的检测浓度分别达到了9.83 μg/kg和9.70 μg/kg（见表1）。此外，在传统管理型的土壤中，有50%的样本中检测到了阿莫西林和氨苄西林
结论 本研究分析了西班牙、葡萄牙、意大利、希腊和摩洛哥的52个橄榄园，重点研究了九类抗生素的存在情况以及其浓度随土壤管理方式的变化规律。研究结果表明，不同的土壤管理方式会导致不同的抗生素污染模式。有机管理的土壤中抗生素总体浓度最高，阿莫西林的浓度甚至达到了10.8 μg/kg，这很可能是由于使用了未经处理的有机肥料所致。高密度管理型的土壤中
CRediT作者贡献说明 Antonio J. Manzaneda： 写作——审阅与编辑，资源获取，项目管理，研究工作，资金申请，概念构思。Juan F García-Reyes： 写作——审阅与编辑，监督，研究工作，概念构思。David Moreno-Gónzalez： 写作——审阅与编辑，数据可视化，研究工作，数据整理。Bienvenida Gilbert-López： 写作——审阅与编辑，数据可视化，结果验证，监督，概念构思。Andrés J. Rascón： 写作——审阅与编辑，文字撰写
未引用参考文献 Agence，2021；Bastos等人，2020；Buckler等人，2019；E.C.，2023；E.C.，2025；E.，2003；Hamscher等人，2002；Lacroix等人，2023；Manzaneda Avila，2025；Pan和Chu，2016；Pan和Chu，2017；Leal等人，2013；Perkovi?等人，2022；Picó和Andreu，2007；Riaz等人，2018。
利益冲突声明 作者声明，他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关系。
利益冲突声明 ?X 作者声明，他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关系。
致谢 作者感谢欧盟委员会 对SOIL O-LIVE项目的资助（项目编号HORIZON-MISS-2021-SOIL-02，资助协议编号：101091255）。D.M.G.还感谢科学、创新与大学部 通过拉蒙·卡哈尔计划提供的资金支持（项目编号RYC2022-035915-I）。同时，也衷心感谢哈恩大学的CICT （以及UJA 、MINECO 、安达卢西亚自治区政府、FEDER ）在技术支持和人员协助方面给予的帮助。
Andrés J. Rascón|Alfonso Fernández-García|David Moreno-Gónzalez|Bienvenida Gilbert-López|Antonio J. Manzaneda|Juan F. García-Reyes
哈恩大学橄榄研究与橄榄油研究所，拉斯拉古尼利亚斯校区，邮编23071，哈恩，西班牙
