Ученые исследуют очистку больничных сточных вод для борьбы с устойчивостью к антибиотикам
Междисциплинарная группа исследователей изучила характеристики сточных вод одной из крупнейших больниц на Крите и продемонстрировала эффективность их очистки с помощью фотокатализа. Исследование опубликовано в Journal of Chemical Technology and Biotechnology.
Обычные методы очистки сточных вод плохо справляются с больничными стоками. Эта вода, высокотоксичная для экосистем и человека, может содержать смесь загрязнителей: патогенные микроорганизмы, гормоны и другие фармацевтически активные соединения. Особую опасность представляют высокие концентрации антибиотиков, которые способствуют развитию антибиотикорезистентных бактерий (ARB).
Ключевая угроза — гены устойчивости
Профессор Данаэ Веньери, ведущий автор исследования, пояснила, что главная угроза исходит от передачи генов устойчивости к антибиотикам (ARGs) между бактериями — это основной механизм эволюции резистентности.
«Такие гены получили гораздо меньше внимания в отношении их обнаружения в водных потоках, и наша работа призвана заполнить этот пробел», — отметила Веньери.
Результаты исследования
Анализ показал высокую токсичность и значительный уровень ARB и ARGs в больничных стоках, особенно из отделения патологии и онкологии. Применение фотокатализа (метод с использованием УФ-А излучения для разложения загрязнителей) позволило снизить концентрацию фармацевтически активных соединений и бактерий более чем на 80%.
Однако концентрация ARGs оставалась высокой даже после обработки. Несмотря на это, авторы считают, что добавление фотокатализа к традиционным методам очистки — шаг в правильном направлении.
Условия для устойчивого решения
Профессор Веньери выделила три условия для внедрения фотокатализа:
- Концентрация целевых загрязнителей должна быть ниже порогового значения (в данном исследовании это условие соблюдалось).
- Для крупномасштабного применения можно использовать естественный солнечный свет как более дешевую альтернативу искусственному УФ-излучению.
- Необходимы новые недорогие, стабильные фотокаталитические материалы, чувствительные к видимому свету.
«Не менее важно убедить политиков и заинтересованные стороны на национальном и международном уровнях, что очистка сточных вод выходит далеко за рамки традиционного процесса активного ила», — добавила Веньери.
Следующие шаги
Исследовательская группа продолжает работу на стыке науки и инженерии. Следующий этап — разработка пилотных установок для очистки больничных стоков непосредственно на месте.
«Пилотная установка уже установлена на территории больницы на Крите, и предварительные результаты в отношении устранения патогенов и ARGs из сточных вод весьма обнадеживающие», — заключила профессор Веньери.