基于自然的生物反应器:解决城市废水处理中的抗生素耐药性问题

科学领域:

• 环境微生物学 环境微生物学
• 水处理技术水处理技术
• 抗微生物耐药性 抗微生物耐药性

背景情况:

• 过度使用抗生素助长抗生素耐药细菌 (ARB) 的传播,威胁人类,动物和环境的健康.
• 水生生态系统容易受到ARB的扩散,需要有效的废水管理.
• 小型城市污水处理厂 (UWWTP) 需要可访问的解决方案来缓解抗生素耐药性.

研究的目的:

• 评估一种以自然为基础的生物反应器,以减少废水中的抗生素耐药性.
• 评估生物反应器在去除抗生素耐药性基因 (ARG) 和移动遗传元素 (MGE) 的有效性.
• 探索生物反应器作为小型UWWTP的三级处理的潜力.

主要方法:

• 采用了利用盆地 (生物膜) 和浮游生物微生物群落的生物反应器.
• 生物反应器处理了来自小型UWWTP (<10,000人口相当量) 的二次废水.
• 在治疗前和治疗后量化了ARG和MGE的基因丰度.

主要成果:

• 对于赋予常见抗生素耐药性的ARG,观察到高的去除效率.
• 实现了促进ARG传播的移动遗传元素的显著减少.
• 在生物膜中发现了硫胺和四环素耐药基因的特定积累.

结论:

• 开发的生物反应器提供了一种有效的,基于自然的三级处理方法,用于降低废水中的抗生素耐药性.
• 这种方法为小型UWWTP提供了一个具有成本效益的解决方案,以打击ARG的传播.
• 生物膜社区在生物反应器的抗生素耐药性去除能力中发挥着至关重要的作用.