Département Eaux de surface

Swiss River Resistome: Resistenzen aus Kläranlagen in Schweizer Bächen und Flüssen


Antibiotikaresistente Bakterien, die mit gereinigtem Abwasser in Bäche und Flüsse gelangen, bergen Risiken für den Menschen. Um diese abzuschätzen, müssen wir verstehen, wie sich die Resistenzen in Gewässern verbreiten und wie stabil sie dort sind.
Normale Abwasserreinigungsanlagen entfernen nicht alle resistenten Bakterien aus dem Abwasser. Wir untersuchen, welche Bakterien mit welchen Resistenzen so in Schweizer Bäche und Flüsse gelangen und wo sie sich wiederfinden. Besonderes Augenmerk richten wir dabei auf Wassertiere, Sedimente und sogenannte Biofilme: Bakterienrasen an Wasser- und Bodenoberflächen. Zudem erheben wir, wie weit Resistenzen transportiert werden und wie beständig sie sind. Aufgrund dieser Erkenntnisse entwickeln wir anschliessend Modelle, um die Belastung von Fliessgewässern entlang der Fliessstrecke vorherzusagen. Diese sollen aufzeigen, wo Menschen mit Resistenzen aus Abwasserreinigungsanlagen in Kontakt kommen können.
Unsere Daten und Modelle schaffen Entscheidungs- und Handlungsgrundlagen, um Massnahmen gegen die Verbreitung von Antibiotikaresistenzen durch Fliessgewässer zu ergreifen.

Publikationen

Research papers

Lee, J.; Beck, K.; Bürgmann, H. (2022) Wastewater bypass is a major temporary point-source of antibiotic resistance genes and multi-resistance risk factors in a Swiss river, Water Research, 208, 117827 (12 pp.), doi:10.1016/j.watres.2021.117827, Institutional Repository
Lee, J.; Ju, F.; Maile-Moskowitz, A.; Beck, K.; Maccagnan, A.; McArdell, C. S.; Dal Molin, M.; Fenicia, F.; Vikesland, P.; Pruden, A.; Stamm, C.; Bürgmann, H. (2021) Unraveling the riverine antibiotic resistome: the downstream fate of anthropogenic inputs, Water Research, 197, 117050 (12 pp.), doi:10.1016/j.watres.2021.117050, Institutional Repository
Yuan, L.; Wang, Y.; Zhang, L.; Palomo, A.; Zhou, J.; Smets, B. F.; Bürgmann, H.; Ju, F. (2021) Pathogenic and indigenous denitrifying bacteria are transcriptionally active and key multi-antibiotic-resistant players in wastewater treatment plants, Environmental Science and Technology, 55(15), 10862-10874, doi:10.1021/acs.est.1c02483, Institutional Repository
Marano, R. B. M.; Fernandes, T.; Manaia, C. M.; Nunes, O.; Morrison, D.; Berendonk, T. U.; Kreuzinger, N.; Telson, T.; Corno, G.; Fatta-Kassinos, D.; Bürgmann, H.; Beck, K.; Cytryn, E. (2020) A global multinational survey of cefotaxime-resistant coliforms in urban wastewater treatment plants, Environment International, 144, 106035 (11 pp.), doi:10.1016/j.envint.2020.106035, Institutional Repository
Ju, F.; Beck, K.; Yin, X.; Maccagnan, A.; McArdell, C. S.; Singer, H. P.; Johnson, D. R.; Zhang, T.; Bürgmann, H. (2019) Wastewater treatment plant resistomes are shaped by bacterial composition, genetic exchange, and upregulated expression in the effluent microbiomes, ISME Journal, 13(2), 346-360, doi:10.1038/s41396-018-0277-8, Institutional Repository
Yang, L.; Wen, Q.; Zhao, Y.; Chen, Z.; Wang, Q.; Bürgmann, H. (2019) New insight into effect of antibiotics concentration and process configuration on the removal of antibiotics and relevant antibiotic resistance genes, Journal of Hazardous Materials, 373, 60-66, doi:10.1016/j.jhazmat.2019.03.060, Institutional Repository

Reviews / Perspectives

Bürgmann, H.; Frigon, D.; Gaze, W.; Manaia, C.; Pruden, A.; Singer, A. C.; Smets, B.; Zhang, T. (2018) Water and sanitation: an essential battlefront in the war on antimicrobial resistance, FEMS Microbiology Ecology, 94(9), fiy101 (14 pp.), doi:10.1093/femsec/fiy101, Institutional Repository
Vikesland, P. J.; Pruden, A.; Alvarez, P. J. J.; Aga, D. S.; Buergmann, H.; Li, X.; Manaia, C. M.; Nambi, I. M.; Wigginton, K. R.; Zhang, T.; Zhu, Y.-G. (2017) Towards a comprehensive strategy to mitigate dissemination of environmental sources of antibiotic resistance, Environmental Science and Technology, 51(22), 13061-13069, doi:10.1021/acs.est.7b03623, Institutional Repository

PhD thesis

Lee, Jangwoo (2021) Tracking anthropogenic footprints of antimicrobial resistance in the river system: A Swiss perspective
doi.org/10.3929/ethz-b-000514663