水處理已成抗生素耐藥性傳播的潛在途徑
隨著全球抗生素使用量持續(xù)增加,各種新研發(fā)的化學(xué)品進(jìn)入生態(tài)環(huán)境循環(huán)中,給傳統(tǒng)的污水處理和中水回用、自來水處理系統(tǒng)提出新挑戰(zhàn)。抗生素、微生物等水體新型污染物引起了各國與會(huì)專家的關(guān)注。
美國弗吉尼亞州理工大學(xué)艾米·普魯?shù)墙淌谡f,從目前情況看,污水處理和中水回用已成為抗生素耐藥性傳播的“潛在關(guān)鍵途徑”,這要求人們采取綜合性的防范策略和措施。
“主要挑戰(zhàn)是要弄清楚,在生物處理過程中,抗生素耐藥性在基因水平上的轉(zhuǎn)移、發(fā)生程度,這有助于開發(fā)新的耐藥菌株以及優(yōu)化消毒過程,從而減少下游耐藥細(xì)菌的繁殖?!逼蒸?shù)钦f。
具體而言,就是通過宏基因組學(xué)工具全面描述抗生素抗性基因(ARGs)、可移動(dòng)遺傳元件(MGE),并使用公開的生物信息學(xué)工具、指標(biāo)來評(píng)估和比較一系列污水處理和中水回用系統(tǒng),從而推進(jìn)監(jiān)測(cè),緩解廢水和中水回用系統(tǒng)中抗生素耐藥性菌的快速增長。
此外,推廣“污水和飲用水一體化”理念,通過對(duì)城市環(huán)境中水循環(huán)的全面監(jiān)測(cè)來減輕和控制抗生素耐藥性。
污水處理和中水回用正面臨著毒性控制的風(fēng)險(xiǎn),飲用水也是如此。美國密歇根大學(xué)拉特加德·萊斯金教授表示,在過去10年,雖然生物處理工藝,尤其是生物過濾技術(shù)在飲用水處理領(lǐng)域得到了極大普及,“但我們尚不清楚生物過濾、消毒、管道輸送等過程對(duì)自來水水質(zhì)以及人體微生物群的影響”。生物濾池中大多數(shù)微生物扮演著“正面”角色——去除進(jìn)水中的污染物,但有些微生物卻可能導(dǎo)致疾病,比如在高收入國家,水傳播感染的風(fēng)險(xiǎn)通常來自與嗜肺軍團(tuán)菌和非結(jié)核分枝桿菌等病原體的接觸。
萊斯金團(tuán)隊(duì)的最新研究發(fā)現(xiàn),消毒過程中的臭氧使用、反沖洗、氯胺暴露以及自來水輸送系統(tǒng)中的消毒殘留物僅能去除水源微生物群中部分微生物,而空氣中的生物氣溶膠顆粒會(huì)被帶入飲用水中,這都會(huì)導(dǎo)致嗜肺軍團(tuán)菌等病原體在飲用水微生物群落中占比升高。病菌“水傳播”首先會(huì)影響低免疫力人群,并在他們當(dāng)中迅速擴(kuò)大。
萊斯金希望能增加對(duì)飲用水生物氣溶膠的關(guān)注,了解它們?nèi)绾斡绊懞粑牢⑸锶?,可采取哪些措施來減少感染風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)能維持飲用水處理達(dá)標(biāo)的目的。
國際水協(xié)會(huì)執(zhí)行主席卡拉˙維爾拉弗穆爾西教授在會(huì)上表示,當(dāng)前飲用水與污水處理等前沿技術(shù)應(yīng)具有三個(gè)關(guān)鍵特質(zhì):一是靈活性,讓處理系統(tǒng)能更好應(yīng)對(duì)各種變化;二是資源的回收與回用;三是數(shù)字化建設(shè)。對(duì)于城市化發(fā)展產(chǎn)生的各種新興問題,需要采取循序漸進(jìn)式的解決模式。
“目前全球仍有85%的污水沒有得到妥善處理,但一項(xiàng)新技術(shù)從發(fā)表論文到投入實(shí)踐,一般需歷經(jīng)35年,希望能打造一個(gè)可加速水處理的前沿新技術(shù)投入應(yīng)用的平臺(tái)?!本S爾拉弗穆爾西說。