通过使用生物和AOP混合技术,解决医院废水中的CEC和抗菌素耐药细菌问题
Eloísa Stéphanie da Silva1, Alessandra S Martins1, Lara Fabian S Ribeiro1
1Research Group on Environmental Applications of Advanced Oxidation Processes (GruPOA), Department of Sanitary and Environmental Engineering, Federal University of Minas Gerais, Av. Antônio Carlos, 6627, Belo Horizonte, Minas Gerais 31270-901, Brazil.
生物+LED-PF处理有效地从医院废水中去除污染物和抗生素耐药细菌. 然而,在两种治疗策略中都观察到细菌再生,突出显示了持续存在的抗菌素耐药性风险.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 水处理技术水处理技术
- 微生物学 微生物学
背景情况:
- 医院废水 (HWW) 由于新兴关注的污染物 (CECs) 和抗生素耐药细菌 (ARB) 构成重大风险.
- 有效治疗HWW对于预防抗菌素耐药性 (AMR) 的传播和保护公共健康至关重要.
- 传统的废水处理方法可能无法充分去除这些反抗性污染物.
研究的目的:
- 调查HWW两种连续治疗策略的疗效:生物治疗,其次是LED光-芬顿 (BIO + LED-PF) 和LED光-芬顿,其次是生物治疗 (LED-PF + BIO).
- 评估使用这些组合治疗方法去除CEC,全胆固醇 (TC),大肠杆菌 (E. coli) 和ARB的清除.
- 为了评估治疗后细菌再生的潜力和相关的AMR风险.
主要方法:
- 使用Zahn Wellens方法进行了生物治疗.
- 在一个脉冲宽度调制反应堆中应用了LED光Fenton (LED-PF) 处理,该反应堆具有特定的操作参数 (20 mg L−1 Fe2+, 50 mg L−1 H2O2, pH 2.8, 70% 工作周期, 60 分钟).
- 在每个治疗阶段之前和之后测量了CEC,TC,大肠杆菌和ARB度. 使用MALDI-TOF/MS.识别了病原体.
主要成果:
- 生物+LED-PF策略实现了90%以上的CEC去除,而LED-PF+生物实现了71%的去除.
- 这两种治疗都有效地将TC和大肠杆菌减少了5-6 log10单位,并消除了世卫组织的关键优先病原体.
- 大约3log10单位的ARB被移除,但在两种策略中都观察到细菌的再生,这表明持续的AMR风险.
结论:
- 与LED-PF + BIO相比,BIO + LED-PF处理在从HWW中去除CEC和ARB方面表现出更高的有效性.
- 尽管显著减少,但细菌的再生和潜在的水平基因转移突显了需要先进的治疗来完全减轻AMR风险.
- 生物+LED-PF方法在医院的现场应用方面显示出有希望,以有效管理HWW.
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