114 年 國立臺灣大學環境工程研究所科學與工程甲組《環境化學及環境微生物學》

本題主要探討溫室氣體（GHG）的定義、種類以及碳排放量計算的常用單位。

核心觀念： 溫室效應、溫室氣體種類、全球暖化潛勢（GWP）、二氧化碳當量（$CO_2e$）。

詳解：

1. 何謂溫室氣體 (Greenhouse Gases, GHG)?
   溫室氣體是指大氣中能夠吸收並再輻射紅外線輻射的氣體。這些氣體會吸收地球表面釋放的長波輻射（紅外線），然後再向各個方向輻射，其中一部分會重新回到地球表面，導致地表溫度升高，此現象稱為溫室效應（Greenhouse Effect）。

2. 除了二氧化碳 ($CO_2$) 外，還有哪些化學物質被視為溫室氣體？
   除了二氧化碳，其他重要的溫室氣體包括：

   • 甲烷 ($CH_4$)： 主要來自自然界的濕地、反芻動物消化、天然氣洩漏、稻作等。
   • 氧化亞氮 ($N_2O$)： 主要來自農業活動（如施肥）、工業製程、燃料燃燒等。
   • 氟化氣體 (Fluorinated Gases)： 包括氫氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）、六氟化硫（$SF_6$）和三氟化氮（$NF_3$）。這些氣體通常是人為工業製程的產物，具有極高的全球暖化潛勢。
   • 水蒸氣 ($H_2O$)： 是最主要的溫室氣體，但其在大氣中的濃度主要受溫度影響，較少被視為人為排放的直接驅動因素。

核心觀念

本題考查燃料完全燃燒、過量空氣計算、污染物排放量，以及氮氧化物的生成機制。

重要觀念如下：

1. 燃料中的硫若全部轉為 $SO_2$，則硫與 $SO_2$ 的莫耳數相等。

2. 過量空氣會使煙氣中含有剩餘氧氣，並影響煙氣總莫耳數。

3. $50\ \mathrm{ppm}$ 的氣體濃度可視為莫耳分率：

   $50\ \mathrm{ppm}=50\times 10^{-6}$

4. SNCR 與 SCR 合併去除效率為 $90\%$，故排入大氣的比例為：

   $1-0.90=0.10$

5. 燃料中的氮在燃燒過程中氧化形成的 NO，屬於燃料型氮氧化物（fuel NOx）。

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解題方法

以下採乾煙氣體積基準計算，並假設空氣組成為：

$\mathrm{O_2}+3.76\mathrm{N_2}$

一、計算燃料莫耳數

燃料組成為：

$C_{100}H_{40}O_{1.5}N_{0.5}S_{0.1}$

其式量為：

$$100(12)+40(1)+1.5(16)+0.5(14)+0.1(32) =1274.2\ \mathrm{kg/kmol}$$

每日燃煤量為 $10{,}000$ 公噸，即：

$10{,}000\ \mathrm{ton/day}=10{,}000{,}000\ \mathrm{kg/day}$

因此燃料莫耳數為：

$$n_f=\frac{10{,}000{,}000}{1274.2} =7847.6\ \mathrm{kmol/day}$$

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二、計算理論需氧量與實際供氧量

完全燃燒時，每莫耳燃料所需的理論氧氣量為：

$$n_{\mathrm{O_2,st}} =100+\frac{40}{4}+\frac{0.1(1)}{}-\frac{1.5}{2}$$

其中：

• 碳完全轉為 $CO_2$，需氧量為 $100$
• 氫完全轉為 $H_2O$，需氧量為 $40/4=10$
• 硫轉為 $SO_2$，需氧量為 $0.1$
• 燃料本身的氧可扣除 $1.5/2=0.75$

故：

$$n_{\mathrm{O_2,st}}=100+10+0.1-0.75 =109.25\ \mathrm{kmol}$$

每日理論需氧量：

$$109.25(7847.6)=857349.3\ \mathrm{kmol/day}$$

在 $10\%$ 過量空氣下，實際供應氧氣量為：

$$n_{\mathrm{O_2,in}} =1.10(857349.3) =943084.2\ \mathrm{kmol/day}$$

空氣帶入的氮氣量為：

$$n_{\mathrm{N_2}} =3.76(943084.2) =3545996.6\ \mathrm{kmol/day}$$

燃燒後剩餘氧氣量為：

$$n_{\mathrm{O_2,excess}} =943084.2-857349.3 =85734.9\ \mathrm{kmol/day}$$

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三、計算乾煙氣總量

各乾煙氣成分如下：

$CO_2$

$$n_{\mathrm{CO_2}}=100(7847.6)=784759.1\ \mathrm{kmol/day}$$

$SO_2$

$$n_{\mathrm{SO_2}}=0.1(7847.6)=784.8\ \mathrm{kmol/day}$$

$N_2$

$$n_{\mathrm{N_2}}=3545996.6\ \mathrm{kmol/day}$$

剩餘 $O_2$

$$n_{\mathrm{O_2}}=85734.9\ \mathrm{kmol/day}$$

故乾煙氣總量約為：

$$n_{\mathrm{dry}} =784759.1+784.8+3545996.6+85734.9$$ $$n_{\mathrm{dry}} =4417275.4\ \mathrm{kmol/day}$$

本題考驗對水體環境中金屬氫氧化物溶解度的理解，特別是 pH 值對溶解度的影響，以及上游和河口區域環境特性的差異。

核心觀念： 沉澱溶解平衡、pH 對金屬氫氧化物溶解度的影響、氧化還原電位 (Eh)、河川上游與河口環境差異。

詳解：

1. Fe(OH)₃(s) 的溶解平衡：
   氫氧化鐵(III) ($Fe(OH)_3(s)$) 在水中會發生溶解平衡，其平衡反應式為：
   $Fe(OH)_3(s) \rightleftharpoons Fe^{3+}(aq) + 3OH^-(aq)$
   此溶解平衡的平衡常數 (溶度積, $K_{sp}$) 決定了 $Fe^{3+}$ 的最大溶解濃度。
   然而，在實際水體環境中，pH 值對 $Fe(OH)_3$ 的溶解度有顯著影響。pH 值主要透過 $OH^-$ 離子的濃度來影響平衡。

2. pH 值對 Fe(OH)₃ 溶解度的影響：
   根據勒沙特列原理 (Le Chatelier's principle)，當 $OH^-$ 離子濃度增加時（即 pH 升高），平衡會向左移動，導致 $Fe(OH)_3(s)$ 的溶解度降低（沉澱更穩定）。反之，當 $OH^-$ 離子濃度降低時（即 pH 降低），平衡會向右移動，導致 $Fe(OH)_3(s)$ 的溶解度增加。
   題目假設河水 pH 值相同，這看似排除了 pH 的影響。但我們需要考慮其他影響溶解度的因素，以及 pH 值在不同環境下的「相對」穩定性。

3. 上游 (Upstream) 與河口 (Tidal River Segment) 的環境特性比較：

   • 上游河段：
     • 水體流速較快，氧氣含量通常較高。
     • 水體較為年輕，受到的影響（如人類活動、外來物質注入）可能較少。
     • 通常處於氧化性環境 (Oxidizing environment)，氧化還原電位 (Eh) 較高。
     • 懸浮物（沉泥）較少，或顆粒較粗。
   • 河口河段 (受潮汐影響)：
     • 水體流速變化大，常有滯留現象。
     • 水體受到河流淡水和海洋鹹水的混合影響。
     • 氧氣含量可能較低，尤其是在沉積物界面，因為有機物的分解消耗氧氣。
     • 通常處於還原性環境 (Reducing environment) 或厭氧環境 (Anaerobic environment)，Eh 值較低。
     • 富含有機質的細小沉積物較多。

4. Fe(OH)₃ 在不同環境下的溶解度：

   • 氧化性環境 (上游)： 在氧化性環境中，鐵通常以 $Fe^{3+}$ 的形式存在。由於 $Fe^{3+}$ 在中性或微鹼性 pH 下極易水解形成 $Fe(OH)_3(s)$ 沉澱，因此在氧化性、pH 值相對較高的上游， $Fe(OH)_3(s)$ 的溶解度通常較低，沉澱較為穩定。
   • 還原性環境 (河口)： 在還原性環境中，鐵主要以 $Fe^{2+}$ 的形式存在。

本題考驗在特定 pH 值下，計算重金屬氫氧化物沉澱的溶解度，以及考慮多種配位離子平衡。

核心觀念： 沉澱溶解平衡、溶度積 ($K_{sp}$)、配位離子形成平衡、pH 值對溶解度的影響。

詳解：

題目要求計算鉛 (Pb) 在 pH = 8.0 時的溶解度，並假設有過量的 $Pb(OH)_2(s)$ 存在於水中形成平衡。鉛的溶解度是指水中鉛的總濃度，包括各種形式的鉛離子。

1. 定義溶解度：
   鉛的總溶解度 (Solubility of Pb) 指的是水中所有鉛物種的總濃度。在這個體系中，鉛可能以 $Pb^{2+}$, $Pb(OH)^+$, $Pb(OH)_2(aq)$ 的形式存在，以及溶解在 $Pb(OH)_2(s)$ 中的鉛。由於題目假設 $Pb(OH)_2(s)$ 過量存在，我們需要計算 $Pb(OH)_2(s)$ 的溶解平衡。

2. 建立平衡方程式：
   題目給定了三個平衡反應及其平衡常數：
   (1) $Pb^{2+} + OH^- \rightleftharpoons Pb(OH)^+$ $K_1 = 10^{6.3}$
   (2) $Pb^{2+} + 2OH^- \rightleftharpoons Pb(OH)_2(aq)$ $K_2 = 10^{10.6}$
   (3) $Pb^{2+} + 2OH^- \rightleftharpoons Pb(OH)_2(s)$ $K_3 = 10^{15.2}$

   反應 (3) 是 $Pb(OH)_2(s)$ 的溶解平衡。其逆反應的平衡常數是溶度積 ($K_{sp}$)。
   $Pb(OH)_2(s) \rightleftharpoons Pb^{2+} + 2OH^-$ $K_{sp} = K_3 = 10^{15.2}$

   然而，題目給定的 $K_3$ 是正向反應的平衡常數，即 $Pb^{2+} + 2OH^- \rightarrow Pb(OH)_2(s)$。這表示 $Pb^{2+}$ 和 $OH^-$ 結合生成固體 $Pb(OH)_2$ 的趨勢很強。
   通常，$K_{sp}$ 是指固體溶解成離子的平衡常數。如果 $K_3$ 是指 $Pb^{2+} + 2OH^- \rightarrow Pb(OH)_2(s)$ 的平衡常數，那麼 $Pb(OH)_2(s)$ 的溶解反應是其逆反應：
   $Pb(OH)_2(s) \rightleftharpoons Pb^{2+} + 2OH^-$
   這個逆反應的平衡常數就是 $K_{sp} = 1/K_3 = 1/10^{15.2} = 10^{-15.2}$。
   請注意： 題目給定的 $K_3$ 值 $10^{15.2}$ 非常大，這通常表示生成固體的趨勢非常強烈，意味著 $Pb(OH)_2(s)$ 的溶度積 $K_{sp}$ 會非常小（即 $10^{-15.2}$）。這與實際情況相符，因為鉛的氫氧化物是難溶的。

   我們需要計算總溶解度，即水中所有鉛物種的濃度之和。
   總溶解度 (Solubility of Pb) = $[Pb^{2+}] + [Pb(OH)^+] + [Pb(OH)_2(aq)]$

3. 計算 $OH^-$ 濃度：
   pH = 8.0
   $pOH = 14 - pH = 14 - 8.0 = 6.0$
   $[OH^-] = 10^{-pOH} = 10^{-6.0}$ M

4. 利用平衡常數表示各鉛物種濃度與 $[Pb^{2+}]$ 的關係：
   由反應 (1): $[Pb(OH)^+] = K_1 \times [Pb^{2+}] \times [OH^-] = 10^{6.3} \times [Pb^{2+}] \times 10^{-6.0} = 10^{0.3} [Pb^{2+}]$
   由反應 (2): $[Pb(OH)_2(aq)] = K_2 \times [Pb^{2+}] \times [OH^-]^2 = 10^{10.6} \times [Pb^{2+}] \times (10^{-6.0})^2 = 10^{10.6} \times [Pb^{2+}] \times 10^{-12.0} = 10^{-1.4} [Pb^{2+}]$

5. 利用溶度積計算 $[Pb^{2+}]$：
   根據反應 (3) 的逆反應（溶解平衡）：
   $Pb(OH)_2(s) \rightleftharpoons Pb^{2+} + 2OH^-$
   $K_{sp} = [Pb^{2+}] \times [OH^-]^2 = 10^{-15.2}$
   將 $[OH^-] = 10^{-6.0}$ M 代入：
   $[Pb^{2+}] \times (10^{-6.0})^2 = 10^{-15.2}$
   $[Pb^{2+}] \times 10^{-12.0} = 10^{-15.2}$

本題主要探討氨 ($NH_3$) 在城市地區大氣氣膠（aerosol）形成過程中的作用，並要求以化學反應式解釋。

核心觀念： 大氣氣膠形成、氨的來源、氨與酸性氣體的反應、二次無機氣膠的形成。

詳解：

氨 ($NH_3$) 在城市地區大氣中扮演著重要的角色，尤其是在二次無機氣膠（Secondary Inorganic Aerosols）的形成過程中。二次無機氣膠是指在大氣中，由氣態前驅物經過化學反應轉化而成的固態或液態顆粒物。

1. 氨的來源：
   在城市地區，氨的主要來源包括：

   • 汽車廢氣（催化轉化器中的反應）。
   • 工業排放。
   • 垃圾處理和污水處理過程。
   • 動物排泄物（儘管在城市中相對較少，但仍是來源之一）。

2. 氨作為鹼性氣體：
   氨是一種弱鹼性氣體。在大氣中，它會與酸性氣體發生反應，生成鹽類。

3. 氨與酸性氣體的反應，形成二次無機氣膠：
   城市大氣中主要的酸性氣體包括硫酸（由 $SO_2$ 氧化形成）、硝酸（由 $NO_x$ 氧化形成）以及鹽酸（由 $HCl$ 釋放形成）。氨與這些酸性氣體反應，生成相應的銨鹽顆粒。

   • 與硫酸反應：
     在濕潤的大氣中，$SO_2$ 會被氧化成硫酸 ($H_2SO_4$)。硫酸是一種強酸。
     $SO_2 + 1/2 O_2 \rightarrow SO_3$
     $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$
     氨會與硫酸反應，生成硫酸銨 ($(NH_4)_2SO_4$) 或硫酸氫銨 ($NH_4HSO_4$) 顆粒。
     $H_2SO_4(g) + NH_3(g) \rightarrow NH_4HSO_4(s)$ （生成硫酸氫銨）
     $NH_4HSO_4(s) + NH_3(g) \rightarrow (NH_4)_2SO_4(s)$ （進一步反應生成硫酸銨）
     或直接：
     $H_2SO_4(g) + 2NH_3(g) \rightarrow (NH_4)_2SO_4(s)$

   • 與硝酸反應：
     $NO_x$（如 $NO$ 和 $NO_2$）在大氣中會被氧化成硝酸 ($HNO_3$)。
     $2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$
     $2NO_2 + H_2O \rightarrow HNO_3 + HNO_2$ (或通過其他複雜途徑形成 $HNO_3$)

本題考驗對環境微生物學中兩種常用定量方法的理解：菌落形成單位 (CFU) 和最高可能數 (MPN)。

核心觀念： 微生物定量方法、稀釋塗抹法、極稀釋法、統計學推論、微生物活性與計數。

詳解：

在環境微生物學中，定量測量樣品中微生物的數量是評估水質、土壤健康、食品安全和生態系統功能的重要手段。CFU 和 MPN 是兩種最常見的定量方法。

1. CFU (Colony Forming Units, 菌落形成單位)：

   • 原理： CFU 方法是一種基於培養的方法，用於測量樣品中「具有活性的」微生物數量。它假設一個活的微生物細胞（或一個微生物細胞團，如鏈球菌）在適當的培養基和培養條件下，能夠生長形成一個可見的菌落。
   • 操作方法：
     1. 樣品稀釋： 將環境樣品（如水、土壤浸出液）進行一系列的梯度稀釋（例如，10 倍稀釋系列）。
     2. 接種培養基： 將稀釋後的樣品（通常是不同稀釋度的樣品）接種到固體培養基（如瓊脂平板）上。常見的方法有：
        • 塗抹平板法 (Spread Plate Method)： 在已凝固的培養基表面滴加一定體積的稀釋樣品，然後用無菌塗抹棒將其均勻塗抹開。
        • 傾注平板法 (Pour Plate Method)： 將稀釋樣品加入到融化但未凝固的培養基中，混合均勻後傾注到培養皿中，待培養基凝固。
     3. 培養： 將接種的培養皿在適當的溫度和時間下培養，使微生物生長形成菌落。
     4. 計數： 選擇菌落數量在 30-300 個之間的平板（此範圍統計學上最可靠），統計每個平板上的菌落數。
     5. 計算 CFU/mL (或 CFU/g)：
        $\text{CFU/mL} = \frac{\text{菌落數}}{\text{稀釋倍數} \times \text{接種體積 (mL)}}$
        若使用傾注平板法，則體積為平板中的培養基總體積。
   • 意義： CFU 代表了能夠在特定培養條件下生長並形成菌落的活微生物數量。它反映了樣品中「可培養」微生物的總數。
   • 局限性： CFU 方法只能計數在所選培養基和條件下能夠生長的微生物，對於不能培養或生長緩慢的微生物則無法計數。一個菌落可能由單個細胞或多個細胞組成，因此 CFU 是一個「單位」，而非精確的細胞數。

2. MPN (Most Probable Number, 最高可能數)：

   • 原理： MPN 方法也是一種培養法，主要用於計數低濃度微生物的樣品，特別是水樣。它基於一種統計學原理，通過將樣品接種到液體培養基中，觀察其生長情況，來推算出微生物的最高可能數。
   • 操作方法：
     1. 多管稀釋法 (Multiple Tube Fermentation)： 將樣品進行一系列稀釋（通常是 10 倍稀釋系列）。
     2. 接種： 每個稀釋度接種到多個（通常是 3 個或 5 個）含有液體培養基的培養管中。
     3. 培養： 將所有培養管在適當條件下培養。
     4. 結果判定： 記錄每個稀釋度下，多少個培養管出現了微生物生長（例如，產氣、變色等）。
     5. MPN 查表： 根據陽性管的組合（例如，在某稀釋度下，5 管中有 3 管陽性；

本題為應用題，主要探討微生物在生態系統恢復（特別是土壤和水體）中的作用。這需要結合生態學和環境微生物學的知識。

核心觀念： 生態恢復、土壤微生物功能、水生生態系統微生物功能、生物地球化學循環、生物修復。

詳解：

微生物在各種生態系統中扮演著基礎性的角色，它們是生物地球化學循環的關鍵驅動者，也是分解有機物、轉化營養物質和維持生態系統健康的核心。在生態系統恢復過程中，微生物的作用尤為重要，它們能夠促進受損生態系統的自我修復和功能恢復。

一、 微生物在土壤生態系統恢復中的作用：

土壤是複雜的微生物群落的家園，這些微生物對土壤的結構、肥力、養分循環和污染物降解至關重要。當土壤退化（如過度耕作、污染、侵蝕）時，其微生物群落結構和功能會受到嚴重影響。恢復這些土壤的過程離不開微生物的參與：

1. 有機質分解與轉化：

   • 退化土壤的有機質含量通常較低。微生物（細菌、真菌、放線菌）是分解殘留有機物、轉化為腐殖質的主要力量。
   • 健康的微生物群落能夠有效地將植物殘體和動物排泄物轉化為穩定、有益的土壤有機質，改善土壤結構（團聚體形成）、保水保肥能力。

2. 營養物質循環：

   • 氮循環： 微生物是固氮（將大氣 $N_2$ 轉化為可利用的氨）、硝化（氨氧化為硝酸鹽）、反硝化（硝酸鹽還原為氮氣）和有機氮礦化（將有機態氮轉化為無機態氮）的關鍵。恢復土壤肥力需要健康的氮循環。
   • 磷循環： 微生物能夠溶解土壤中難溶的磷酸鹽（如磷灰石），或將有機磷轉化為無機磷，提高磷的生物有效性。
   • 碳循環： 微生物參與有機碳的分解、轉化和固存，影響土壤碳庫的動態。

3. 土壤結構改善：

   • 微生物分泌的胞外多醣（EPS）等黏性物質，以及真菌菌絲，能夠將土壤顆粒黏結在一起，形成土壤團聚體。
   • 良好的土壤結構能改善通氣、排水和抗侵蝕能力，對植物生長至關重要。

4. 生物修復 (Bioremediation)：

   • 退化土壤常伴隨污染物（如重金屬、有機污染物、農藥）。許多微生物能夠通過生物降解、生物轉化、吸附、沉澱等機制降解或固定這些污染物，淨化土壤。
   • 例如，某些細菌能降解多環芳香烴 (PAHs)，某些真菌能轉化重金屬。

5. 促進植物生長：

   • 一些微生物（如固氮菌、解磷菌、菌根真菌）與植物形成共生關係，直接或間接促進植物生長，進而加速植被恢復。例如，菌根真菌能擴大植物根系的吸收範圍。

二、 微生物在水生生態系統恢復中的作用：

水生生態系統（如河流、湖泊、濕地、海洋）的健康也高度依賴於微生物群落。退化水體（如富營養化、有機污染、重金屬污染）的恢復也需要微生物的參與。

1. 有機物分解與淨化：

   • 水生環境中的細菌和真菌是主要的分解者，它們分解死亡的動植物遺骸、排泄物以及人類排放的有機污染物。
   • 這過程能去除水體中的懸浮有機質，降低化學需氧量 (COD) 和生化需氧量 (BOD)，提高水體透明度。

2. 營養物質循環與富營養化控制：

   • 氮循環： 在水體中，微生物參與氮的各種轉化，包括硝化作用（將氨轉化為硝酸鹽）、反硝化作用（將硝酸鹽轉化為氮氣，從水體中移除氮素，是控制富營養化的關鍵過程）、固氮等。

本題為環境微生物學與公共衛生結合的題目，探討抗微生物抗藥性（AMR）的定義、來源、影響以及防治策略。

核心觀念： 抗微生物抗藥性 (AMR)、自然選擇、基因水平轉移、抗生素濫用、環境傳播途徑、綜合防治策略。

詳解：

抗微生物抗藥性 (Antimicrobial Resistance, AMR) 是指微生物（如細菌、病毒、真菌、寄生蟲）對抗微生物藥物（如抗生素、抗病毒藥、抗真菌藥）產生了抵抗力，導致這些藥物對治療感染失效的現象。這是一個嚴重的全球性公共衛生和環境問題。

一、 何謂抗微生物抗藥性 (AMR)?

AMR 的核心是微生物對藥物的「抵抗力」。當微生物接觸到一種抗微生物藥物時，它們通常會被殺死或抑制生長。然而，如果微生物發生了基因突變或獲得了能夠抵抗該藥物的基因，那麼它們就能夠在藥物存在的情況下存活和繁殖。這種能夠抵抗藥物的能力就是抗藥性。

二、 AMR 的起源：

AMR 的起源可以分為兩大類：

1. 自然選擇與突變 (Natural Selection and Mutation)：

   • 微生物本身具有高度的遺傳變異能力。在沒有藥物壓力時，微生物群落中可能已經存在少量具有某些抗藥性特徵的個體（這是微生物在自然界長期演化中產生的）。
   • 當暴露於抗微生物藥物時，易感的微生物被殺死，而具有抗藥性的微生物則獲得了生存優勢，得以大量繁殖。這是一個典型的自然選擇過程。
   • 微生物的 DNA 在複製過程中也可能發生隨機突變，產生新的抗藥性基因。

2. 基因水平轉移 (Horizontal Gene Transfer, HGT)：
   這是 AMR 快速傳播的主要原因。微生物之間可以通過以下途徑傳遞抗藥性基因：

   • 接合 (Conjugation)： 通過質粒 (plasmid) 介導，細菌之間直接接觸，將抗藥性基因從一個細菌傳遞到另一個細菌。質粒是細菌細胞質中獨立於染色體的環狀 DNA，常攜帶抗藥性基因。
   • 轉化 (Transformation)： 細菌吸收環境中游離的 DNA 片段（可能來自死亡的細菌），其中包含抗藥性基因。
   • 轉導 (Transduction)： 通過噬菌體（細菌病毒）將抗藥性基因從一個細菌傳遞到另一個細菌。

三、 AMR 的傳播途徑與影響 (特別是環境中的角色)：

AMR 的傳播不僅限於醫療機構，環境也是一個重要的儲存庫和傳播媒介。

1. 濫用抗生素：

   • 醫療領域： 不必要的處方、不完整的療程、廣譜抗生素的濫用。
   • 農業和畜牧業： 將抗生素作為生長促進劑或預防性藥物大量使用，導致動物體內和糞便中產生大量含抗藥基因的細菌。
   • 水產養殖： 類似於畜牧業。

2. 環境中的傳播：

   • 廢水和糞便： 醫療機構、畜牧業、家庭使用過的抗生素及其中含有的抗藥性細菌，通過污水、糞便進入環境（河流、湖泊、土壤）。
   • 土壤和水體： 環境中的微生物群落（特別是含有抗藥性基因的細菌）可以與致病菌發生基因水平轉移，產生新的抗藥性病原體。
   • 植物和食物鏈： 受污染的灌溉水、肥料（如含抗生素的糞便）可能將抗藥性基因或細菌傳播到農作物上，進入食物鏈。
   • 空氣傳播： 氣膠化的細菌或抗藥性基因也可能通過空氣傳播。

3. 對健康的影響：

   • 感染難以治療，治療時間延長，醫療費用增加。
   • 增加死亡率。
   • 影響醫療技術的發展（如手術、化療、器官移植等，都依賴有效的抗生素）。

四、 如何最小化 AMR 的影響並預防其傳播：