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捕食性细菌能否取代氯气成为有效的水净化方式?
发布日期:2023-06-20 11:37:34  稿源:cnBeta.COM

长期以来,氯气一直被用作从饮用水中去除微生物(包括细菌)的有效方法,但它与健康问题有关。在一项新的研究中,研究人员观察了在净化过程中去除氯气后细菌的反应,为使用无害的"掠夺性"细菌作为氯气的替代品打开了大门。

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一杯干净的饮用水含有约1000万个细菌,但它们大多是无害的,这要归功于水从水龙头出来之前所经历的过程。水的净化包括几个阶段:用物理方法去除颗粒和微生物的过滤器,以及作为进一步消毒剂的紫外线,但最后一个阶段几乎总是会选择加入氯气。

氯胺的形式存在的氯是一种有效的消毒剂,但它不是没有问题。尽管一氯胺比游离氯更不可能将有机物转化为致癌副产品,但风险仍然存在。研究发现,氯化的饮用水和这些副产品与结肠直肠癌的风险增加有关联。

2020年,当瑞典西海岸的瓦尔贝里市安装了一个超滤系统,以防止微生物从湖泊和地下水进入饮用水,他们停止使用氯气作为消毒剂。隆德大学的研究人员利用这一情况,测试了去除氯气对该市水系统中生长的细菌有何影响。

该研究的通讯作者凯瑟琳-保罗说:"氯气是尽量减少细菌生长的有效方法,但与氯气一起形成的副产品存在潜在的健康影响风险。氯气与癌症和胎儿损伤有关,因此研究氯气是否可以被其他方法取代是有意义的。"

输送饮用水的管道内部类似于人类的肠道内壁。它们表面有一层生物膜,保护和支持好的和坏的细菌,有点像水管的微生物群。以前的研究表明,在饮用水中发现的细菌反映了在管道微生物组中发现的细菌,而且许多细菌对人类是无害的。

研究人员分析了在去除氯气前后6个月内从瓦尔贝格输水管网的不同点采集的样本。利用DNA测序,他们确定了他们从水系统的微生物组中收集的细菌。去除氯气一年后,他们收集了更多的样本,看看微生物组是否发生了变化。

"这就像一家新的餐厅搬进来一样,"保罗说。"氯胺杀死了某些细菌,但我们可以看到它正在喂养其他细菌。在这期间,我们可以看到细菌自助餐的变化。"

在氯气从水系统中移除后的第三个月,研究人员发现,某些细菌的数量明显减少,但有一种细菌却增加了: BDELLovibrio,以捕食其他细菌而闻名,包括耐抗生素的病原体。它对人体细胞无毒。

"我们在以前对这个饮用水网络的研究中没有看到这种确切类型的细菌,它可能一直隐藏在生物膜中,但现在得到了一个机会。它对我们人类完全无害。因此,我们的结论是,不使用氯也可以获得安全和清洁的饮用水。我们观察到没有增加风险,当然这对自来水公司和他们的客户来说是非常重要的。"

现在,研究人员已经意识到在去除氯之后,饮用水中会有细菌生长,他们很想知道这些细菌对人类的影响。

"还需要进行更多的研究以便更好地了解大自然在城市和建筑环境中是如何发挥作用的,我想知道所有的饮用水细菌是如何影响我们的。它们并不有害,但它们甚至可能[对我们]有益吗?"

最终,研究人员说,使用细菌作为氯气的替代品,提出了一种成本更低、更节能的饮用水净化方法。

"每种方法都有其优点和缺点,紫外线是一种有效的方法,但一个缺点是灯管使用大量的能源。生物过滤器通常根本不需要任何能源,但会占用相当大的空间。超滤器很昂贵。瑞典的许多饮用水处理厂使用多种方法组合来净化水。然而,我们的研究表明,如果你有其他策略来处理和监测细菌,那么氯气就不是必不可少的。"

该研究发表在《NPJ清洁水》杂志上。

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