消毒对水中抗生素耐药基因去除及因素的进展(3)

臭氧的消毒效率取决于臭氧的暴露量，特别是在废水中，DOC、悬浮固体(SS)、亚硝酸盐残留量、活性污泥处理产生的颗粒物会导致快速消耗臭氧，使消毒效率有限。

在水处理过程中，通常会提高臭氧剂量以提高效率，但消毒副产物及有毒物质对ARB及ARGs去除的影响，同时生成副产物溴酸盐[33]。

4.4 ARGs在水处理系统中的转移影响因素

研究表明证明了低剂量氯化大大增加了大肠杆菌的结合，相关机制可能是氯与水中的氨反应形成氯胺，增加细胞膜的通透性，并增加ARG从供体菌那里流出细菌和受体菌等[34]。实验结果表明，即使1 mJ/cm2的UV消毒也可以显着降低存活细菌的结合转移频率[18]。亚抑制浓度的消毒剂也可以促进ARGs属内的结合转移。例如消毒副产品(DBPs)和重金属也可能促进抗生素抗性。其中诺氟沙星和多粘菌素B的抗性比对照高十倍以上[21]。

研究表明生物膜中金黄色葡萄球菌细胞的多药耐药性是游离细胞的倍。有研究表明95%的微生物存在于生物膜，而只有5%细菌呈悬浮形式的水[35]。由于相对高频遗传交流导致由生物膜中高生物量引起的细菌理想的环境。多种耐药菌在脱落生物膜中被检测到，这表明氯和氯胺可促进细菌脱离来自生物膜，这可能是导致废水中的抗生素耐药性增加的原因。在消毒剂的压力下，一些细菌显示较高的水平基因传播率和突变率，促进ARG的扩散[24]。

4.5 其他因素

肠球菌浓度随氯浓度和搅拌时间的增加而降低，这些发现表明，细菌群落的变化可能是导致消毒过程中抗生素耐药性变化的关键因素。这项研究中提出的抗生素耐药性改变与细菌群落转移之间的密切联系可能会加深我们对消毒作用对抗生素耐药性的潜在机制的了解，并有益于提高饮用水安全性的有效措施[11]。

5结语

对于新型的污染物ARB、ARGs的去除，需要考虑ARB、ARGs的种类、消毒方法、消毒的剂量及消毒时长、消毒构筑物生物膜的状况、水质的因素多方面进行综合优化。当前绝大多数为采集水处理厂现场不同处理阶段的样品进行检测和去除实验，基本尚未进入实际监测和去除阶段。有的研究则采集水样在模拟水处理系统在实验室进行检测在，已有的研究提供可诸多可以借鉴的经验，但同时这种在实验室处理的方法与实际水处理效果存在差异。常规的消毒方法对抗生素的去除具有前景，但需要不断的优化和因时设计。我们认为需主要关注的为：(1)多种水净化的方法进行前处理，选择合适的单个消毒方法并开发多种消毒方法，优化处理的工艺进行；进一步优化臭氧化过程的潜力(关于臭氧剂量和接触时间)用于增强的AMR去除；(2)利用新的技术和方法学检测水系统中的优势ARB、ARGs，才能有针对性的进行去除；比如高通量宏基因组测序、微生物多样性检测、定量PCR、不可培养细菌的检测等；(3)加强去除效果的监测评价，尤其是强饮用水和排放废水的耐药风险和健康风险的评价，必要时进行气溶胶评价。化学消毒剂和紫外线诱导存活但不能培养状态的细菌，并能保持与未处理菌株相似水平的转移能力。因此需考虑消毒废水尤其是紫外线辐射废水的后期安全性，采取微生物安全风险控制策略[36]。

[1] Cxh A, Uh A, Sfa B, et al. Antibiotic microbial resistance (AMR) removal efficiencies by conventional and advanced wastewater treatment processes: A review[J]. Science of The Total Environment, 2019, 685:596-608.

[2] Jonathan, Cooke. How to minimise antibiotic resistance[J]. The Lancet Infectious Diseases,2016, 16(4):406-407.

[3] Zhu Y G, Johnson T A, Su J Q, et al. Diverse and abundant antibiotic resistance genes in Chinese swine farms[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2013, 110(9):3435-3440.

[4] Quach-Cu J, Herrera-Lynch B, Marciniak C, et al. The Effect of Primary, Secondary, and Tertiary Wastewater Treatment Processes on Antibiotic Resistance Gene (ARG) Concentrations in Solid and Dissolved Wastewater Fractions[J]. Water, 2018, 10(1):37.

[5] Sullivan B A, Vance C C, Gentry T J, et al. Effects of chlorination and ultraviolet light on environmental tetracycline-resistant bacteria and tet(W) in water[J]. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2017, 5(1):777-784.

[6] De la Cruz Barrón Magali, Christophe M, Guilloteau Hélène, et al. Suspended Materials in River Waters Differentially Enrich Class 1 Integron- and IncP-1 Plasmid-Carrying Bacteria in Sediments[J]. Frontiers in Microbiology, 2018(9)01443:1-10.

[7] Rosi D, Templeton M R, Wladyslaw K. Relative Ultraviolet Sensitivity of Selected Antibiotic Resistance Genes in Waterborne Bacteria[J]. Environmental Engineering ence, 2018, 35(7):770-774.

文章来源：《中国消毒学杂志》 网址: http://www.zgxdxzz.cn/qikandaodu/2021/0627/645.html