在《化学技术与生物技术杂志》上发表的一篇论文中,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研究了克里特岛最大医院之一的废水样本的特征,并证明了处理废水样本的有效性。采用光催化处理水。

遏制抗生素耐药性浪潮研究人员揭示医院废水处理的复杂性

传统的污泥废水处理方案不足以有效处理医院废水。这些水被认为对生态系统和人类具有剧毒,可能含有多种污染物,包括病原微生物、激素和其他药物活性化合物。也许最重要的是,废水中高浓度的抗生素有利于抗生素抗性细菌(ARB)的发展。

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

她在接受SCI采访时表示:“确切的成分因医院处理厂中混合的特定水流而异。尽管此类废水中存在的药物活性化合物可能会完好无损地逸出并在水循环中积聚,但最重要的威胁可能来自抗生素抗性基因(ARG)的转移。这些基因在水流中的检测方面受到的关注要少得多,而这正是我们的工作填补空白的地方。”

这些ARG在细菌之间的转移是推动抗生素耐药性进化的机制,使其在医院废水中的存在成为公共卫生的主要问题。

Venieri解释说:“ARG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影响,甚至忽略了它们本身的存在。以此类推,没有人关心化学微污染物(例如杀虫剂、药品、大约20-30年前,人们在各种水基质中发现了内分泌干扰物(微塑料),只是因为没有人能够检测到它们。”

研究人员发现,他们分析的医院废水样本中,特别是来自病理学和肿瘤科的废水中,存在高毒性且显着水平的ARB和ARG。研究报告称,通过利用光催化处理方法(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,治疗后ARG的浓度仍然很高。尽管如此,作者得出的结论是,将光催化与传统废水处理方案结合起来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,需要满足三个要求:

医院废水中目标污染物和污染物浓度低于阈值。在当前的工作中发现就是这种情况。

自然光可用于大规模应用,是人造紫外线的更便宜的替代品。

开发了廉价、对可见光敏感且稳定的新型光催化材料。

她还指出,“同样重要的是让国家和国际层面的政策制定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工艺。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教授和团队正在继续发展科学与工程交叉领域的跨学科研究。

“下一步是推进我们的研究,开发用于医院废水现场处理的中试装置和应用。中试装置已经安装在克里特岛的一家医院内,到目前为止的结果Venieri教授指出,在消除医院废水中的病原体和ARG方面非常有前景。