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付杰团队在Water Research和Environment & Health上发表研究成果

发布时间:2023-08-11 浏览量:


   

第一作者:党晨原 副教授

通讯作者:付杰 教授

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.120453

                           

第一作者:党晨原 副教授

通讯作者:付杰 教授

论文链接:https://doi.org/10.1021/envhealth.3c00057

2020年初我国湖北地区集中爆发了新冠肺炎重大疫情,给社会、经济、环境和人体健康造成了巨大破坏。为了阻止新冠病毒传播,医疗机构和公共场所使用了高剂量含氯消毒剂进行消杀。大量未反应的消毒剂最终进入水环境中。随着新冠疫情持续全球性大流行以及当前国内疫情防控进入常态化,含氯消毒剂仍然在高强度使用,水环境中含氯消毒剂的残留量将持续积累。大量氯消毒剂进入水环境将会引起一系列生态安全问题。我院付杰教授团队围绕高剂量消毒引发的环境问题在环境领域顶级学术期刊Water Research和高水平新刊Environment & Health发表最新研究成果。

在Water Research文章中,使用宏基因组和宏转录组测序研究了氯对好氧处理过程中活性污泥中微生物组的影响以及微生物抗氯的机制。研究发现,氯对好氧处理的氮/COD去除性能有负面影响,且具有剂量依赖性,氯剂量和相互作用时间的双重作用分化了活性污泥中的微生物群落。氮/COD去除率的下降归因于功能微生物活性的抑制,比如在氯化条件下,氨氧化细菌的损伤无法在短期内恢复。此外,一些微生物可以通过上调氯抗性基因(CRGs)的表达(约1.5倍)和刺激新的CRGs的表达在氯化条件下生存。特别是,约翰氏不动杆菌可以通过各种机制抵抗高浓度的氯,尤其是过表达qac基因编码的外排泵功能发挥着关键作用。

Environment & Health文章中,分析了氯消毒剂引起的一系列生态安全问题,包括大量残留消毒剂进入污水处理厂和饮用水源;高剂量消毒生成高毒性消毒副产物威胁生态系统和人体健康;高剂量消毒加速超级细菌和抗生素耐药性的传播;高剂量消毒破坏污水处理厂生物工艺运行的稳定性和污水处理效果。在此基础上,提出了加强水环境保护的建议:(1)开展水源地新冠疫情过量消毒风险的排查工作;(2)加强新冠疫情过量消毒对环境影响的基础研究;(3)制定相关政策、采取有效措施减少氯消毒剂对环境的释放。