Page 41 - 《精细化工》2021年第5期
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第 5 期               王佳豪，等:  光化学 AOPs 去除水中抗生素抗性菌和抗性基因研究进展                                 ·895·


               •–
            SO 4 的半衰期都要短。（2）处理后储存时间。在许                         需加强不同 AOPs 对 ARB 的灭活和 ARGs 的去除过
            多研究中得出的结论是废水处理的保留时间长，往                             程中氧化损伤机制的研究，且大多数 AOPs 目前只
            往有利于最终废水中的抗生素抗性增殖                   [65] 。同时，      停留在实验室阶段，应进一步加强与实际工程结合。
            BIANCULLO 等    [66] 认为经光催化处理的废水储存后                     中国作为抗生素使用大国，对于抗生素及抗性
            虽存在抗性菌再生现象，但是通过调整操作参数与                             基因污染的控制显得尤为重要，早在《遏制细菌耐
            条件可尽量减少微生物的再生，这一过程仍然是有                             药国家行动计划（2016~2020 年）》明确指出应加快
            潜力作为污水处理厂三级处理的一部分。                                 抗菌药物污染物指标评价体系建设，开展抗菌药物
                 此外，强烈的氧化环境可能导致选择出具有更                          可能的生态环境影响相关科研工作，研究抗菌药物
            强抵抗能力的抗性菌株。在某些情况下，即使没有                             环境污染的防治措施。因此，今后光化学高级氧化
            特定抗生素的直接选择，紫外消毒和 AOPs 都可以                          的研究更应从工程实践的角度出发，在提高 ARB 灭
            增加 ARB 和 ARGs 的相对丰度，有助于细菌耐药性                       活和 ARGs 去除效果的同时要注重对于水环境中抗
            的发展。有研究        [67] 发现，光催化刺激能够激发出细                 性基因的传播控制，思考如何与传统污水处理厂的
            菌的很多应激，包括氧化应激、胞膜应激、营养胁                             处理工艺相结合，通过优化后能否缓解城市污水中
            迫等，并介导了细菌外排泵的过量表达、生物膜生                             的抗生素抗性基因问题。
            长模式的出现、突变率提高从而加强了细菌的药物
                                                               参考文献：
            耐受性。在后续的光催化和抗生素的交叉诱导过程
                                                               [1]   SUN M W (孙明伟), ZHENG B W (郑焙文), GAO F (高福), et al.
            中，经过光催化预刺激的细菌具有较高的应激介导
                                                                   Arms racing between human beings and pathogens: NDM-1 and
            的药物耐受性，并帮助细菌在后续的抗生素的诱导                                 superbugs[J]. Chinese Journal of Biotechnology (生物工程学报),
            筛选过程中更加快速地进化出特定的耐药性菌株。                                 2010, 26(11): 1461-1472.
                                                               [2]   SANGANYADO E, GWENZI W.  Antibiotic resistance in drinking
            5    结束语与展望                                            water systems: Occurrence, removal, and human health risks[J].
                                                                   Science of the Total Environment, 2019, 669: 785-797.
                                                               [3]   ZHENG J, SU  C,  ZHOU J  W,  et al.  Effects and mechanisms  of
                 环境中残留的痕量抗生素在选择压力下产生抗                              ultraviolet, chlorination, and  ozone disinfection on antibiotic
            性菌和抗性基因，ARGs 的水平转移以及环境中其                               resistance genes in secondary effluents of municipal wastewater
            他因素诱导的共选择机制导致 ARGs 不断增殖扩                               treatment plants[J]. Chemical Engineering Journal, 2017, 317: 309-316.
                                                               [4]   LAMBA M, GRAHAM D W, AHAMMAD S Z. Hospital wastewater
            散，已对人类健康安全造成了极大的威胁。目前，                                 releases of carbapenem-resistance pathogens and genes in urban
            《GB 5749—2006 生活饮用水卫生标准》中虽无对                           India[J]. Environmental Science &  Technology, 2017, 51(23):
            抗生素及其耐药性的指标限制，然而对于水环境中                                 13906-13912.
                                                               [5]   CHEN B W, LIN L, FANG L, et al. Complex pollution of antibiotic
            ARB 和 ARGs 的去除技术研究依然备受关注。传统                            resistance genes due to beta-lactam and aminoglycoside use in
            水处理消毒工艺可在一定程度上起到控制作用，但                                 aquaculture farming[J]. Water Research, 2018, 134: 200-208.
                                                               [6]  O′FLAHERTY E, BORREGO C M, BALCÁZAR J L, et al. Human
            效果并不理想。光化学高级氧化技术作为新兴消毒
                                                                   exposure assessment to antibiotic-resistant Escherichia coli through
            技术，具有的绿色和高效等优势使其在控制水中                                  drinking water[J]. Science of the Total Environment, 2018, 616/617:
            ARB 和 ARGs 传播方面具有广阔的应用前景。光激                            1356-1364.
            发氧化中，UV/H 2 O 2 虽然可以有效去除 ARB，但是                    [7]   SHARMA V K,  YU X, MCDONALD T J,  et al. Elimination of
                                                                   antibiotic resistance genes and control of horizontal transfer risk by
            无法保证完全去除 ARGs；UV 和氯的结合不仅有利                             UV-based treatment of drinking water: A mini review[J]. Frontiers of
            于减少 DBP 的形成，还能降低紫外线和氯的剂量，                              Environmental Science & Engineering, 2019, 13(3): 37.
            减少运行能量和成本，更有利于实际运用于水厂中                             [8]   STANGE C, SIDHU J P S, TOZE S, et al. Comparative removal of
                                                                   antibiotic resistance genes during chlorination, ozonation, and UV
                                                     •–
            去除 ARGs 和灭活 ARB；UV 活化 PS 由于 SO 4 在限                    treatment[J]. International Journal of  Hygiene and Environmental
            制抗性菌再生方面更具优势，因此拥有巨大应用潜                                 Health, 2019, 222(3): 541-548.
                                                               [9]   ZHANG Z G, LI B X, LI N,  et al. Effects of UV disinfection on
            力。光催化技术的应用仍需进一步研究，不同的光
                                                                   phenotypes and genotypes of antibiotic-resistant bacteria in
            催化材料去除效果各异，尤其是对 ARGs 的去除。                              secondary effluent from a  municipal wastewater treatment plant[J].
            光 Fenton 氧化受反应条件限制还存在一定的研究空                            Water Research, 2019, 157: 546-554.
            间。此外，对于均相和非均相光催化技术中金属的                             [10]  SOUSA J M, MACEDO  G, PEDROSA M,  et al. Ozonation and
                                                                   UV254nm radiation for the removal of microorganisms and
            引入是否会对 ARB 和 ARGs 造成选择性压力问题依                           antibiotic resistance genes from urban wastewater[J].  Journal of
            然存疑，这对于抗性基因的传播扩散研究也有一定                                 Hazardous Materials, 2017, 323: 434-441.
            的意义。光化学氧化虽然可以有效灭活细菌，然而                             [11]  ZHAO Y, COCERVA T, COX S, et al. Evidence for co-selection of
                                                                   antibiotic resistance genes  and mobile genetic  elements in metal
            处理储存后的再生现象依然需要引起重视。今后仍                                 polluted urban soils[J]. Science of the Total Environment, 2019, 656:
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