在三级废水处理中消除抗生素和抗菌素耐药性的自然解决方案:微生物学组成和风险评估

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 环境工程 环境工程
• 微生物学 微生物学

背景情况:

• 抗生素 (AB) 和抗生素耐药性基因 (ARG) 是废水中新出现的污染物.
• 传统的三级治疗在去除ABs和ARGs方面表现出有限的疗效.
• 基于自然的解决方案 (NBS) 为废水处理提供了一个潜在的替代方案.

研究的目的:

• 评估建造湿地的季节性有效性 (地表和地下流量) 作为NBS用于去除AB和ARG.
• 为了比较NBS的性能与传统的紫外线和化三级处理.
• 评估NBS对微生物群落组成和生态毒理学风险的影响.

主要方法:

• 实地规模研究比较NBS (表面和地下流动构建湿地) 与传统的三级处理 (UV/化).
• 对21种抗生素和2种ARG (sul1,dfrA1) 在流入和流出水中进行监测.
• 微生物群落组成的分析和生态毒理学风险评估 (累计RQ).

主要成果:

• 与传统处理 (36-39%和0-2日志单位) 相比,NBS实现了AB (69-88%) 和ARG (2-3日志单位) 的更高的去除率.
• NBS废水显示微生物群落转向植物根球相关和河流类型.
• 国家基准测试将累计生态毒理学风险降低了70%以上,明显优于传统方法 (降低了6%).

结论:

• 作为NBS的建筑湿地是消除抗生素和ARG的强大而有效的三级处理方法.
• NBS为传统方法提供了一个可持续的替代方案,尽量减少污染物的排放到地表水中.
• 国家生物系统对微生物群落结构产生积极影响,并减少环境风险.