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废水处理厂的工作描述非常简单明了：从污水中去除污染物，使其可以返回环境，而不会伤害人类或野生动物。
但一项新的研究表明，处理过程可能会产生意想不到的后果，即促进更顽强细菌的传播。
有些细菌对抗生素具有抗药性，因此它们可以躲避消灭其他细菌的“医学子弹”。药物使用越多，它们就变得越顽强。由于细菌繁殖迅速——一个生物体可能一夜之间变成十亿个——并且它们与其他生物体共享DNA，因此当条件适宜时，抗生素抗性基因会像达尔文式的野火一样蔓延。
微生物学家奚传武说，在污水处理厂，似乎条件正是如此。密歇根大学的实验室进行了这项研究。
新不伦瑞克大学的生态毒理学家凯伦·基德熟悉这项研究，她说：“当废水处理厂具备允许有益细菌繁殖并改善水质的条件时，它们在处理污水方面最有效。”
“然而，这项研究表明，这些条件也可能有利于某些细菌的变异，并成为抗生素耐药菌进入环境的来源。”
她补充说：“对我而言，这令人警醒。”
这些经过处理的污水中的“超级”生物最终会进入河流和其他水域，可能会使人们感染难以治疗的疾病。
为了确定污水处理厂是否可能是耐药菌的来源，奚传武和他的研究人员从密歇根州安娜堡一家将污水排放到休伦河的工厂中采集了几种常见的不动杆菌属细菌。
他们将细菌暴露于各种抗生素和药物混合物中，发现经过每个处理阶段后，具有抗药性的不动杆菌属细菌的百分比显着增加。虽然最终的处理过程在将水排放到环境之前杀死了除极少数细菌之外的所有细菌，但最终回到河流中的细菌中，耐药菌的比例远高于从工厂上游采集的细菌。
研究表明，在密歇根州工厂的二级处理后，这些细菌对某些抗生素的耐药性高达10倍。此外，在工厂下游的河流中，它们的耐药性比上游细菌高出2.7倍。
奚传武说，在休伦河下游游泳或饮水的人和野生动物可能会接触到更顽强的菌株。然而，人类健康风险尚未得到充分理解。
根据密歇根大学的研究，选择不动杆菌属是因为它们具有“显着的能力”来产生对抗菌剂的耐药性。该研究于3月份在总体环境科学杂志上在线发表。美国疾病控制与预防中心表示，该细菌可能引起肺炎以及伤口和血液中的严重感染。大多数感染影响医院中的人群，因为在医院中，抗生素的普遍使用促进了耐药菌株的生长。
奚传武说：“我们不知道其他细菌是否会像不动杆菌属一样对处理过程做出反应。我们有一些未发表的数据表明，所有细菌种群中都存在类似的耐药性增加趋势。”
过去的研究已经检查了废水处理与抗生素耐药性之间的联系，但这是首次同时研究工厂和接收其废水的body水体。
在污水处理厂，操作人员有意创造条件，促进废水中微生物的生长，因为它们可以分解有机物。在氧气充足、食物充足的水域中，这些有益细菌会大量繁殖并迅速繁殖。但它们更有害的“表亲”也是如此。奚传武说，而且由于处理厂产生的细菌密度远高于环境中存在的细菌密度，“它们很可能增加微生物之间的基因转移”。
然而，在细菌产生耐药性之前，它们必须暴露于抗生素中。这就是普通公民发挥作用的地方。当人们服用抗生素时，很大一部分药物会在冲马桶时进入处理厂。当他们将未使用的药物倒入下水道时也是如此。
奚传武说：“大多数抗生素都非常稳定，因此高达90%的抗生素最终会进入废水中。为了解决这个问题，我们需要考虑如何明智地减少抗生素的使用。”
美国疾病控制与预防中心将抗生素耐药性列为其首要关注的问题之一，并警告说耐药菌株可能会在社区中迅速传播。一些细菌，通常被称为“超级细菌”，非常顽强，以至于没有抗生素可以治愈感染。
最典型的超级细菌是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），这种细菌仅在2005年就在美国造成近19,000人死亡。但最近，不动杆菌属细菌引起了人们的关注，并获得了不良声誉。美国传染病学会1月份的一份报告称，一种特殊的菌株，鲍曼不动杆菌，以及其他被称为绿脓杆菌和肺炎克雷伯菌的微生物，可能很快就会在杀伤力方面与MRSA匹敌。它还因成为伊拉克和阿富汗战争士兵和退伍军人的常见感染源和偶尔的杀手而臭名昭著。
耶鲁大学研究新型抗生素的生物化学家托马斯·斯泰茨表示，大多数污水中的药物不太可能强大到足以引起耐药性，但密歇根大学安娜堡医学院可能会带来已经具有耐药性的细菌，这些细菌可以将耐药基因与其他细菌在工厂中共享。
他说，耐药菌也可能来自农场径流，因为许多大型饲养场的牲畜经常被喂食低剂量的抗生素。
曾任密歇根州环境质量部污水处理厂监管的环境工程师杰夫·考尔斯说，处理厂在去除大多数污染物方面做得很好，但它们无力去除所谓的“微量成分”，如药品、农药和纳米颗粒。
考尔斯说：“而且我们根本不知道一旦它们进入系统会发生什么。这让人想起20世纪50年代DDT进入环境的时候。我们只是认为它会消失，但它并没有消失。”
考尔斯称这项研究的发现“非常令人惊讶”，并表示如果这些发现是准确的，“那就非常重要，”他说。“那家特定的工厂排放的是全国最清洁的污水之一。如果他们真的表明了这一点，那么这就是一个警钟。”
考尔斯说，“废水处理厂的运营商对”抗生素耐药性“感到担忧，但这需要研究。”
这也是成本问题。
处理厂使用氯气或紫外线，或两者都用，在将污水排放到环境之前杀死微生物，考尔斯说，虽然“一般来说，这是相对安全的”，但这两种方法都不能杀死所有细菌。不过，如果价格合适，工厂运营商可以通过反渗透或使用活性炭来消灭它们。
他说：“有可能对其进行消毒吗？当然可以。” 例如，加利福尼亚州奥兰治县的一个项目使用反渗透和其他先进技术，使污水排放物足够纯净，可以回收用作饮用水。
考尔斯说：“这是一个钱的问题。但美国公众很可能无法容忍这样做的成本。”
他补充说，让少量细菌在污水中存活的风险是否值得完全根除它们的高昂成本，这也尚不清楚。
他说：“无论您身处上游还是下游，环境都提供了感染的机会。”
与此同时，斯泰茨表示，超级细菌与医学界之间正在进行一场持续的军备竞赛。
他说：“进化胜过智能设计。即使你研制出非常智能的药物，它们最终也会找到应对方法。”
本文最初发表于环境健康新闻，环境健康科学出版社发布的新闻来源，一家非营利性媒体公司。