综述：消毒剂中季铵盐过度使用的影响及其替代前景

《Journal of Water Process Engineering》：Impacts associated with the excessive use of quaternary ammonium salts in disinfectants and a perspective for their substitution

（编辑推荐）本综述系统阐述COVID-19大流行期间季铵盐化合物(QACs)作为消毒剂的过度使用对水环境（WWTPs处理系统）、生态毒理（抗生素耐药性ARGs）及公共卫生的潜在风险，提出基于果蔬废料生物活性成分的绿色替代策略，呼吁建立全球协作框架应对这一新兴污染物(EPs)。

　　

概念化QACs在疫情期间过度使用的潜在风险

SARS-CoV-2疫情导致全球超800万人死亡，卫生当局推荐使用季铵盐化合物(QACs)进行环境消毒。这类阳离子表面活性剂通过破坏病毒包膜发挥广谱抗菌作用，2023年全球消毒剂市场规模达48亿美元。但QACs在污水处理厂(WWTPs)中难以降解，其正电荷特性易吸附于带负电的沉积物和活性污泥，干扰硝化细菌功能。

COVID-19期间消毒剂滥用引发的生态毒理影响

QACs在好氧条件下可生物降解，但吸附速率远高于降解速率。典型如苯扎氯铵(BAC)在0.1 mg/L浓度即可抑制藻类光合作用，C₁₂-C₁₄链长QACs对水生生物急性毒性最强。更值得关注的是，QACs可能通过水平基因转移(HGT)促进抗生素抗性基因(ARGs)的传播，与临床分离的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)交叉耐药性相关。

QACs在抗生素耐药性危机中的角色

实验室证据显示，持续暴露于亚致死剂量QACs会导致大肠杆菌对环丙沙星耐药性提高4-8倍。某些QACs如十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)可诱导细菌外排泵过度表达，加速多重耐药菌(MDR)的产生。这提示QACs可能成为继抗生素滥用后又一重要的耐药性选择压力源。

COVID-19前后水环境中QACs含量比较

疫情前数据显示，欧洲污水处理厂出水QACs浓度普遍低于1 μg/L，而疫情高峰期美国医院废水中BAC浓度骤增至15.7 mg/L。值得注意的是，常规氯消毒过程可能使QACs转化为亚硝胺类致癌物，如N-亚硝基二甲胺(NDMA)。

全球QACs监管框架现状

欧盟根据《生物杀灭剂法规》(BPR 528/2012)实施两阶段审批制度，而美国EPA将QACs列为"关注化学品"。中国现行《生活饮用水卫生标准》尚未对QACs设立限值，反映出新兴污染物(EPs)监管的滞后性。

QACs在工业和家用消毒剂中的替代前景

柑橘类果皮提取的柠檬烯衍生物表现出与BAC相当的抗菌活性（对E. coli抑菌圈直径达18 mm），且半衰期仅2-3天。纳米纤维素负载精油微胶囊技术可延长天然抗菌成分稳定性，这类绿色替代品成本较合成QACs降低30-40%。

结论

QACs作为"后疫情时代"遗留的环境挑战，其生态风险呈现跨介质、跨物种传递特征。建立基于"源头替代-过程控制-末端治理"的全链条解决方案，需要整合分析化学、环境微生物学和绿色化学等多学科方法。墨西哥研究团队提出的果蔬废料资源化路径，为发展中国家应对该问题提供了经济可行的技术范式。