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利用光生物反應器處理廢水可降低抗藥性於環境中傳播的風險

2018/10/26 @國際

利用光生物反應器處理廢水可降低抗藥性於環境中傳播的風險

 抗生素在人類與動物醫療中使用廣泛,經排出體外後便進入環境當中;目前全球城市廢水中含有許多種殘餘抗生素,可能導致環境中微生物產生抗生素耐藥性,增加未來面對各式病原的風險。

 使用細菌或藻類等微生物處理廢水,是一種透過「生物處理法」淨化水質的方式,依照不同微生物特性,能有效轉化並減少廢水中的重金屬或有害化學物質,並生產人類所需之副產物,具有經濟上的可行性。傳統上使用活性污泥法,藉由污泥中豐富的微生物清除廢水中的有害物質,但也容易變成抗藥性基因傳播和轉移的溫床,且官方並無規範抗生素耐受性的決定因子濃度,因此這種方式所處理過的水體可能仍具有健康上的疑慮。

 愛沙尼亞塔爾圖大學(University of Tartu)則比較了利用光生物反應器(photobioreactor)與活性污泥法處理廢水時的差異,利用電阻率偵測與qPCR (Quantitative Polymerase chain reaction)進行定量分析,發現光生物反應器的抗生素抗藥性基因體(Antibiotic resistome)減少的機制不同。傳統的廢水處理系統中,抗藥性基因的減少與處理期間細菌族群豐度相關;而在光生物反應器中,抗藥性基因則和處理過程中微生物族群組成的變化有關。

 光生物反應器中的廢水淨化效率取決於微生物生存條件,由於廢水當中具有高濃度營養,需要經過稀釋才能進入光生物反應器,確保處理系統可正常作業,一般常用天然水體進行稀釋。該團隊還評估了來自天然水體的自來水和當地湖水作為稀釋劑的效果,其中湖水中的抗藥性基因豐度遠遠超過自來水中的含量,顯示湖水已受到人類活動的嚴重影響,利用湖水作為稀釋劑更具有發展潛力。

 先前許多研究已使用藻類和光反應器處理廢水以減少水中有毒物質,此研究更展現了此種方法對減少環境中抗藥性威脅的優勢,詳情發表於<Water Research>。

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