研究人员揭示医院废水处理在抗生素耐药性中的作用

　　在《化学技术与生物技术杂志》上发表的一篇论文中，一个由生物学家、化学家、化学工程师和环境科学家组成的多学科团队调查了克里特岛一家最大医院的废水样本的特征，并证明了使用光催化处理水的有效性。

　　传统的污泥废水处理方案设备不足，无法有效处理医院废水。被认为对生态系统和人类具有高度毒性的水可能含有各种污染物，包括病原微生物、激素和其他具有药用活性的化合物。也许最重要的是，废水中高浓度的抗生素可能有利于抗生素耐药细菌(ARB)的发展。

　　克里特岛技术大学环境微生物实验室教授、该研究的通讯作者Danae Venieri解释了医院废水中独特污染物带来的主要挑战。

　　在接受SCI采访时，她说:“确切的成分取决于医院处理厂混合的特定溪流。”尽管存在于此类废水中的药物活性化合物可能完整地逃逸并在水循环中积累，但唯一最重要的威胁可能来自抗生素抗性基因(ARGs)的转移。这类基因在水溶液中的检测受到的关注要少得多，而这正是我们的工作填补这一空白的地方。”

　　这些ARGs在细菌之间的转移是推动抗生素耐药性演变的机制，使它们在医院废水中的存在成为公共卫生的主要关切。Venieri解释说:“arg直到最近才成为研究活动的焦点，仅仅是因为研究人员忽视了它们存在的含义，如果不是它们本身存在的话。”类似地，大约二三十年前，没有人关心各种水基质中是否存在化学微污染物(如杀虫剂、药物、内分泌干扰物、微塑料)，仅仅是因为没有人能检测到它们。”

　　研究人员发现，在他们分析的医院废水样本中，特别是来自病理和肿瘤科的废水中，存在高毒性和显著水平的arb和ARGs。该研究报告称，通过利用一种称为光催化的处理方法，即利用UV-A光分解水中的污染物，药物活性化合物和细菌减少了80%以上。

　　然而，值得注意的是，在治疗后，ARGs的浓度仍然很高。尽管如此，这组作者得出结论，将光催化耦合到传统废水处理方案的末端是朝着正确方向迈出的一步。

　　Venieri教授解释说，要使光催化成为医院废水处理的可持续解决方案，需要三个条件:

　　1. 医院废水中目标污染物和污染物浓度均低于阈值。在当前的工作中发现了这种情况。

　　2. 自然阳光可以用于大规模应用，这是一种比人工紫外线更便宜的替代品。

　　3. 开发了价格低廉、对可见光敏感、性能稳定的新型光催化材料。

　　她还指出:“同样重要的是，要让国家和国际层面的决策者和利益相关者相信，废水处理远远超出了传统的活性污泥处理方法。提高公众意识和教育年轻一代可能比解决技术问题更具挑战性。”

　　Venieri教授和他的团队正在继续在科学和工程的界面上发展他们的跨学科研究:

　　“下一步是推进我们的研究，开发中试规模的装置，并应用于医院废水的现场处理。”Venieri教授指出，在克里特岛的一家医院已经安装了一个中试规模的装置，到目前为止，在从医院废水中消除病原体和ARGs方面的结果相当有希望。