| FESE | 前沿研究：城市污泥處理中病原微生物的滅活與風險控制研究綜述 |
論文標題：Inactivation and risk control of pathogenic microorganisms in municipal sludge treatment: A review（城市污泥處理中病原微生物的滅活與風險控制研究綜述)
期刊：Frontiers of Environmental Science & Engineering
作者：Mengtian Li, Ge Song, Ruiping Liu, Xia Huang, Huijuan Liu
發(fā)表時間：15 Jun 2022
DOI：10.1007/s11783-021-1504-5
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https://journal.hep.com.cn/fese/EN/10.1007/s1178-021-1504-5
文章出版：Front. Environ. Sci. Eng. 2022, 16(6): 70
原文信息
題目：
Inactivation and risk control of pathogenic microorganisms in municipal sludge treatment: A review
作者：
Mengtian Li1,2, Ge Song1,2, Ruiping Liu (
)3, Xia Huang3, Huijuan Liu3
作者單位：
1 Chinese Academy of Sciences, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, China
3 Tsinghua University, China
通訊作者郵箱：
rpliu@tsinghua.edu.cn
關鍵詞：
Sludge treatment (污泥處理);
Pathogenic microorganisms (病原微生物);
Inactivation mechanisms (滅活機理);
Exposure risks (暴露風險);
Land application (土地利用)
文章亮點
• 污泥中病原微生物的多樣性及檢測方法；
• 污泥處理工藝對病原微生物的控制性能；
• 污泥處理和土地利用中的病原體暴露風險。
文章簡介
2019新冠肺炎(COVID-19)的爆發(fā)，引發(fā)了人們對人類病原體及其對公共衛(wèi)生安全的重大威脅的關注。公共衛(wèi)生和健康設施中人類病原體的監(jiān)測和控制具有重要意義。污泥是污水處理廠中含有人畜糞便的污水的不可避免的副產(chǎn)品。它是各種污染物和病原體的重要匯，污泥的適當處理和處置對于最大限度地減少對環(huán)境和公眾健康的潛在風險非常重要。然而，目前對污泥中病原微生物的多樣性、暴露風險、評價方法和滅活技術缺乏全面的分析。
基于此，本文總結(jié)了堆肥、厭氧消化、好氧消化和微波輻照等不同污泥處理技術對腸道病毒、沙門氏菌和大腸桿菌等病原微生物的控制效果，并討論了污泥處理過程中病原微生物失活的機理；綜述了污泥中病原微生物的多樣性、檢測方法和暴露風險；還討論了污泥資源化過程中病原微生物風險的定量評估，對優(yōu)化污泥處理處置以控制病原微生物具有實際價值。
遺憾的是，對于污泥中非常規(guī)病原體（如一些非包膜病毒）的檢測方法、發(fā)生、存活、轉(zhuǎn)移和感染，仍然缺乏足夠的研究，這限制了我們提出有效的策略來避免在這一大流行時期的感染。針對城市污泥中病原微生物的控制，仍有許多科學問題需要更深入的研究。
（1）盡管大多數(shù)污泥處理工藝可以通過不同的機制（如高溫、極端pH值和微生物競爭）滅活指示病原體，但仍建議將聯(lián)合處理工藝作為提高控制性能的策略。
（2）結(jié)合基礎研究、現(xiàn)場調(diào)查和理論建模，更新指導方針和標準，以規(guī)范污泥的處理和處置。
（3）未來，為了建立更全面、更可靠的定量評估模型，需要將病原體的種類和濃度、暴露途徑和劑量反應數(shù)據(jù)結(jié)合起來。
文章摘要圖
編委點評
城市污泥中含有包含病原體在內(nèi)的多種污染物，是污水處理廠中病原微生物的主要“匯”，也是環(huán)境中病原微生物的“源”。但是，由于污泥中含有大量有機質(zhì)和氮磷營養(yǎng)物質(zhì)，污泥資源化已是大勢所趨。因此，污泥中病原微生物的滅活和控制便尤為重要。本研究系統(tǒng)綜述了城市污泥中病原微生物的檢測、多樣性和潛在風險，重點闡述了不同污泥處理工藝滅活病原微生物的特性和機理，并對未來的研究提出了展望。
編者| 鄧子祺
點評| 程榮
致 謝
程榮，中國人民大學副教授，F(xiàn)ESE青年編委。研究方向為環(huán)境公共衛(wèi)生、水污染控制、環(huán)境功能材料，主持國家自然科學基金等項目，在Water Res., J. Hazard. Mater.等雜志發(fā)表SCI論文50余篇。個人主頁：
https://envi.ruc.edu.cn/index/index/teacher_detail/id/24/cid/29.html
鄧子祺，男，23歲，中國人民大學環(huán)境學院2020級環(huán)境科學專業(yè)碩士生，導師為程榮副教授，研究方向為微生物氣溶膠。
摘要
The rapid global spread of coronavirus disease 2019 (COVID-19) has promoted concern over human pathogens and their significant threats to public health security. The monitoring and control of human pathogens in public sanitation and health facilities are of great importance. Excessive sludge is an inevitable byproduct of sewage that contains human and animal feces in wastewater treatment plants (WWTPs). It is an important sink of different pollutants and pathogens, and the proper treatment and disposal of sludge are important to minimize potential risks to the environment and public health. However, there is a lack of comprehensive analysis of the diversity, exposure risks, assessment methods and inactivation techniques of pathogenic microorganisms in sludge. Based on this consideration, this review summarizes the control performance of pathogenic microorganisms such as enterovirus, Salmonella spp., and Escherichia coli by different sludge treatment technologies, including composting, anaerobic digestion, aerobic digestion, and microwave irradiation, and the mechanisms of pathogenic microorganism inactivation in sludge treatment processes are discussed. Additionally, this study reviews the diversity, detection methods, and exposure risks of pathogenic microorganisms in sludge. This review advances the quantitative assessment of pathogenic microorganism risks involved in sludge reuse and is practically valuable to optimize the treatment and disposal of sludge for pathogenic microorganism control.
