清华大学环境学院2021年10月11日电 清华大学环境学院胡洪营教授团队基于近10年的50余项相关研究，系统总结了消毒残生细菌可能导致的健康、工艺和生态风险，明确了典型消毒残生细菌（drb）的识别方法，阐明了消毒残生细菌的菌群结构特征、生长分泌特性、抗生素抗性及其与残生细菌风险的关联机制，强调了开展消毒残生细菌控制研究的重要性，并探讨了残生细菌风险控制策略。
2020年以来，肆虐全球的新冠疫情增加了人们对于生物安全的重视。在水处理中，消毒是控制生物风险必不可少的环节。但以往关于消毒的研究多关注消毒对微生物的灭活效果及副产物风险，对消毒残生细菌关注不足。研究团队收集和总结了近10年来有关消毒引起的微生物菌群变化的文献数据，对三种常用消毒方式（氯消毒、紫外消毒、臭氧消毒）消毒后残生细菌菌群结构进行了分析，在门和属水平上识别出了水处理中消毒残生细菌的优势门和典型消毒残生细菌属。α-、β-和γ-proteobacteria（变形纲）在三种常用消毒方式的残生细菌中出现频次均较高，bacteroidetes（拟杆菌门）和firmicutes（厚壁菌门）在氯消毒残生细菌中出现频次较高。γ-proteobacteria（变形纲）、firmicutes（厚壁菌门）在三种消毒过程中相对丰度均有所上升。actinobacteria（放线菌门）在紫外消毒过程中、cyanobacteria（蓝藻门）在臭氧消毒过程中相对丰度显著上升。pseudomonas（假单胞菌属）是三种常用消毒方式共同的典型残生细菌属，ancinetobacter（不动杆菌属）是紫外和臭氧消毒共同的典型残生细菌属，二者在后续研究中值得重点关注。
典型消毒残生细菌属
本研究总结了消毒残生细菌可能带来的健康风险、工艺风险及生态风险。消毒残生细菌可能具有更高的生长潜势和致病菌比例、更强的分泌和污堵特性，以及更高的抗生素抗性基因水平。这些问题使得关注消毒残生细菌的特性十分必要。
消毒残生细菌的健康、工艺及生态风险
研究指出，消毒技术的不断发展为应对消毒残生细菌问题提供了多种可能。协同消毒可以有效应对某些细菌对于单一消毒的抗性，二次消毒可以对细菌细胞产生更严重的损害从而抑制其再生长。一些新兴消毒技术，如某些高级氧化技术、电极内过滤消毒和纳米线电穿孔等在控制细菌再生长及有害基因传播方面具有明显优势。这些技术都有望用于控制消毒残生细菌风险。除了消毒方式和药剂的选择，操作条件和剂量也值得关注，有报道表明，不同消毒剂量会导致截然不同的残生细菌危害潜势。
研究还指出，除水处理过程外，残生细菌问题也会存在于空气和固体表面消毒过程中。特别是在新冠肺炎病毒流行期间，消毒剂使用量增加，各种介质中的消毒残生细菌问题应当格外受到重视。
该研究成果以“risks, characteristics, and control strategies of disinfection-residual-bacteria (drb) from the perspective of microbial community structure”（基于微生物菌群结构分析方法的消毒残生细菌的风险、识别及控制策略）为题发表在water research（《水研究》）期刊上。文章第一作者为清华大学环境学院博士生王浩彬，环境学院胡洪营教授和巫寅虎副研究员为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117606
