Antimicrobial resins with quaternary ammonium salts as a supplement to combat the antibiotic resistome in drinking water treatment plants

FangyuChang，ShanqiShen，PengShi，HuaichengZhang，LinYe，QingZhou，YangPan，AiminLi

期刊：Chemosphere IF:7.086

发表时间：2019年4月

作者单位：南京大学环境学院污染控制与资源再利用国家重点实验室

亮点

•AMRs QAS在减少DWTPs中抗消毒剂的病原体方面显示出潜力。

•将AMRs QAS与低剂量氯偶联可有效对抗抗生素耐药性。

•病原体和精氨酸的共同出现是AMRs-QAS去除精氨酸的原因。

•AMRs QAS可以帮助DWTPs进行氯消毒或紫外线消毒。

文章摘要

  饮用水中病原体和抗生素耐药基因（ARGs）的发现日益增多，已成为全球最具挑战性的健康威胁之一。然而，饮用水处理厂（DWTP）的传统消毒策略需要进一步优化，以对抗抗生素耐药性。在这里，我们发现含有季铵盐的抗菌树脂（AMRs-QAS）在减少特定的潜在病原体方面表现出巨大的潜力，这些病原体在DWTPs中相对抵抗氯或紫外线消毒，利用显微镜和荧光技术进行的综合分析表明，AMRs-QAS的抗菌能力主要通过细菌吸附和细胞膜解离进行。此外，在水源水中检测到30种ARG中的15种，以及4种潜在病原体，包括铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。将AMRs QAS与0.2 mg/L氯的去除效率高于氯化（2 mg/L）或紫外线消毒（400 乔丹 厘米−2） 对于饮用水中所有检测到的病原体和ARG，铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌以及所有检测到的ARG的相对丰度均显著降低（p < 0.05). 相关网络揭示了病原体和ARG的共同出现，可能是ARG去除的原因。这种耦合消毒策略克服了个体消毒方法的局限性，即在细菌群体中富集特定病原体和ARG，并为最大限度地减少DWTPs中抗生素抗性体引起的健康风险提供了一种替代方法。

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