在污水系统中产生的生物硫化氢会引起异味问题并腐蚀混凝土,因此需要有效的杀菌控制。游离亚硝酸(FNA)作为一种有前景的杀菌剂出现,但其作用机制尚不明确,这给剂量优化和风险评估带来了困难。在这里,我们使用Desulfovibrio vulgaris作为模式裂解细菌,证明了低剂量FNA(0.2–4.0 mg N/L)除了通过化学氧化外,还能通过噬菌体激活相关裂解作用导致细菌失活。活性氮物种(RNS)清除试验表明,RNS介导的氧化应激与噬菌体激活密切相关。被激活的噬菌体会进一步感染新的宿主,使新培养的D. vulgaris细胞活力降低25.7%,同时使噬菌体总产量增加15.2倍。在真实的污水生物膜中,同样观察到在低FNA剂量(0.2 mg N/L)下噬菌体产量增加和细菌活力下降的现象,这一剂量低于化学氧化破坏细胞所需的剂量。此外,对全球896个污水样本的宏基因组分析显示,71.9%的污水来源微生物基因组携带噬菌体,表明噬菌体激活介导的细菌失活具有广泛的基因组基础。总体而言,这项研究扩展了人们对FNA杀菌机制的理解,并有助于开发环境可持续的杀菌策略。