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(lái)水處理系統(tǒng)提出新挑戰(zhàn)。在30日于南京閉幕的第15屆國(guó)際水協(xié)會(huì)(IWA)水與污水前沿技術(shù)大會(huì)(LET)上，抗生素、微生物等水體新型污染物引起了各國(guó)與會(huì)專家的關(guān)注。

水處理成抗生素耐藥性傳播潛在途徑

美國(guó)弗吉尼亞州理工大學(xué)艾米·普魯?shù)墙淌谡f(shuō)，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(guò)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(kāi)發(fā)新的耐藥菌株以及優(yōu)化消毒過(guò)程，從而減少下游耐藥細(xì)菌的繁殖。”普魯?shù)钦f(shuō)，具體而言，就是通過(guò)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(kāi)的生物信息學(xué)工具、指標(biāo)來(lái)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(zhǎng)。此外，推廣“污水和飲用水一體化”理念，通過(guò)對(duì)城市環(huán)境中水循環(huán)的全面監(jiān)測(cè)來(lái)減輕和控制抗生素耐藥性。

空氣中生物氣溶膠污染飲用水

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(guó)密歇根大學(xué)拉特加德·萊斯金教授表示，在過(guò)去10年，雖然生物處理工藝，尤其是生物過(guò)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(guò)濾、消毒、管道輸送等過(guò)程對(duì)自來(lái)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(guó)家，水傳播感染的風(fēng)險(xiǎn)通常來(lái)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(guò)程中的臭氧使用、反沖洗、氯胺暴露以及自來(lái)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锶海刹扇∧男┐胧﹣?lái)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。

打造加速水處理前沿技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)

國(guó)際水協(xié)會(huì)執(zhí)行主席卡拉·維爾拉弗穆?tīng)栁鹘淌谠跁?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(wèn)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(méi)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)。”維爾拉弗穆?tīng)栁髡f(shuō)。