近日，我院水质安全团队于鑫课题组在环境领域高水平期刊Current Pollution Reports和Science of the Total Environment上分别发表了题为“Impacts of Extreme Weather on Microbiological Risks of Drinking Water in Coastal Cities: A Review”和“Microbiological risks increased by ammonia-oxidizing bacteria under global warming: The neglected issue in chloraminated drinking water distribution system”的综述论文。
第一项工作综述了由气候变化引发的极端天气对饮用水微生物安全复杂且全方位的影响。以滨海城市为例，全面阐述了极端天气（持续高温、干旱和极端降水）对水源地、饮用水处理过程和配水系统直接或间接的影响。
摘要如下：
气候变化是目前人类面临的最大挑战，由其引发的持续高温、干旱和极端降水等极端天气会影响饮用水微生物安全。滨海城市是全球变化中受极端天气影响显著的地区，在极端天气发生频率和强度增加的情况下，饮用水微生物安全受到的影响是复杂且全方位的。本综述总结气候变化对饮用水微生物安全的可能影响，并从饮用水全尺度分析极端天气与微生物之间的相互作用关系。虽然已经有大量的研究工作证实气候变化会影响饮用水质量，但是在微生物视角的更深入且复杂的联系尚不清楚。因此，在气候变化和新污染物威胁增强的前提下，研究新微生物污染物的形成控制、转化机制和去除方法是滨海城市饮用水微生物风险控制未来应该努力的方向。
在此基础上，第二项工作进一步以非病原微生物氨氧化细菌（AOB）为切入点，探讨了极端天气及其扰动对管网硝化的影响，对极端天气条件下氯胺消毒的潜在风险进行了初步的探讨，并对今后的研究内容与方向进行展望。
摘要如下：
近年来，全球变暖导致的水传播疾病的爆发屡见不鲜，这对保障饮用水分配系统中的生物稳定性提出了更高的要求。此时，氯胺消毒由于具有良好的稳定性及较低的消毒副产物产生而得到更为广泛的使用。但在全球变暖背景下，氯胺消毒管网中AOB的赋存可能会显著放大系统中的微生物风险，目前却鲜有关注。因此，本文主要以AOB为研究对象，探讨其在全球变暖背景下对水质生物安全的影响。研究表明，全球变暖引起的高温可以直接或间接促进AOB的生长，从而导致硝化作用。而AOB代谢产物及细菌残体将作为基质促进包括病原微生物在内的异养细菌生长，使管网微生物从无到有的发展起来。尽管可采用断点加氯来控制此硝化的发生。然而，氯与氯胺的切换会导致更严重的硝化和其他不利影响。基于此，未来的研究应关注以下几个方面：（1）了解硝化细菌对高温的响应以及AOB与病原菌生长之间的可能关联；（2）揭示高温胁迫下AOB介导的生物膜形成机制；（3）开发新的技术来预防和控制饮用水分配系统中硝化作用的发生。
全球变暖是人类自工业革命以来面临的最大挑战之一，而近年来，全球变暖背景之下，持续高温、暴雨、干旱等极端天气的频发所带来的饮用水生物安全也亟需引起人们的关注。
研究团队
论文的通讯作者为于鑫教授，两篇综述文章的第一作者分别为我院2022级博士生肖昕彦和2020级博士生郑仕侃。该研究得到国家自然科学基金委和厦门市科技局的资助。
论文全文链接：
https://doi.org/10.1007/s40726-023-00255-w
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.162353
文、图 | 郑仕侃 肖昕彦
责任编辑 | 于鑫
排版 | 吴晓倩
