污水处理以减少Microplastic-Associated抗菌素耐药性

本文讨论了污水处理过程的有效性与人工湿地相结合(CW)大幅减少抗菌素耐药性(AMR)和致病性负载携带塑料微粒从污水(MPs)。

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议员对人类健康的影响

塑料污染日益严重破坏水生生物和海洋生态系统,导致控制人为抗菌素耐药性的传播。抗菌素耐药性是一个领先的全球公共卫生问题,导致每年的死亡人数比疟疾或人类免疫缺陷病毒(HIV)。

国会议员,一种塑料污染,测微毫米大小的塑料粒子影响陆地和水生生物通过扰乱免疫和消化系统和生殖过程。yabo214因此,国会议员对人类健康构成重大风险。

议员由微生物生物膜殖民地,包括细菌种群AMR基因丰度高,特别是在antibiotic-rich废水。在废水,AMR细菌和议员都是普遍与污水处理厂(WWTPs)作为这些污染物的中心。

污水处理厂的局限性在减少MP-Associated AMR负载

WWTPs不是专门为完整的AMR / MP消除。因此,议员由WWTPs去除取决于处理技术和阶段。例如,除50%和超过99%的议员可以通过基本的二级处理和先进的三级处理,分别。

尽管几个传统大型市政WWTPs取得90 - 99.9% AMR基因去除,只有先进的治疗,如膜过滤和臭氧化,会导致99.99% AMR移除。

然而,WWTP污水仍然可以超过104 AMR基因副本(GC)毫升¹最普遍的AMR基因,如磺酰胺或四环素抗性,1 - 3数量级高于背景AMR基因上游WWTPs浓度。

除水煤浆AMR和议员的重要性

水煤浆等非传统疗法可以扮演关键角色在解决AMR和国会议员的风险。水煤浆是低能,自然水处理技术,模仿自然湿地的净化过程。

尽管水煤浆有几个限制由于低技术含量的操作和设计,他们可以治疗不同类型的城市,农业和工业废水。废水除在水煤浆,议员流变化在20 - 95%之间,而AMR切除与传统WWTPs。

研究已经证明,议员WWTP废水具有独特不同的细菌社区比浮游社区,包括AMR基因和致病细菌。国会议员在废水排放增加的生存和传播的病原体。

此外,研究也显示,消毒MP-associated几乎没有影响生物膜的组成和容纳完整的AMR的能力。因此,AMR的风险增加传遍WWTPs公布的国会议员。

然而,大多数这些研究仅限于单步治疗,单步孵化,或实验室设置。虽然很少有研究,他们都没有时间评估殖民动力学或连续波系统的作用减轻由于议员病原体和AMR危害。

最近的研究

在最近的一项研究发表在杂志上水的研究,研究人员调查了建立和改变MP-associated生物膜和AMR全面常规2100人口当量废水处理过程中加上自由水面抛光连续波。

这项研究的目的是评估的综合效应殖民时间和治疗step-dependent动力学MP-associated病原体和AMR废水。

通过抛光连续波可以改变下游污水废水处理的生物膜的组成和AMR水平议员之间的协同作用,减少AMR和议员污染传播。

这个假设被成功孵化了批次的无菌塑料微粒和转移之间全面污水处理过程的不同阶段配备了连续波在不同的孵化时间,然后评估无菌议员的AMR进化和殖民模式决定了这些模式在多个阶段的变化。

顺序塑料微粒殖民实验在不同的阶段,包括未经处理的污水,废水处理,连续波。研究人员还使用连续波的可行性评估作为抛光步骤或sewage-inoculated议员的主要接受者。

四种类型的塑料用于殖民实验,包括聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)和高密度聚乙烯(HDPE)。这些塑料代表出现在城市污水的主要聚合物类型。

细菌16斯维德贝格核糖体核糖核酸(16 s rRNA)基因测序进行定性的细菌群体分析,而定量聚合酶链反应(qPCR)是用于定量分析的细菌生物量、人类的标志,AMR的基因。

研究表明,连续波作为抛光一步能有效中和MP-associated AMR WWTP负载转移。增加MP培养时间内连续波和WWTP AMR消除污染和潜在的致病细菌的属假单胞菌,Arcobacter,不动杆菌,克雷伯氏菌。

MP-associated AMR也显示gene-specific动态,链球菌,气单胞菌属,克雷伯氏菌是主要致病属与AMR议员中生物膜的存在。

虽然AMR负载和病原体减少议员从WWTPs和水煤浆治疗后,这些塑料粒子仍然是鱼病原体的来源,包括yabo214Lactococcus,Stenotrophomonas,气单胞菌属,这可能影响下游生态系统。

连续波作为主要治疗单位,持续减少AMR未经国会议员的保留时间的影响。然而,连续波变化的影响在消除致病属。

此外,连续波作为主要治疗步骤不是很有效中和病原体和AMR议员相比WWTP配备一个氧化沟。然而,减少99%的致病性和AMR负载由议员污水实现结合CW WWTP时使用。

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引用和进一步阅读

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赖,伙夫,Tsang, C.F., Li, L., Yu, R.M.K., Kong, R.Y.C. (2022年)。塑料微粒作为载体wastewater-borne致病性细菌在污水。光化层,301,134692。https://doi.org/10.1016/J.CHEMOSPHERE.2022.13469

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