A b
st
r a ct
I
m
p
a ct
of
Wa s
t
ew
ate r
E
ffl
u e nt
o nA
nt
ib
i
oti
cR
e sis
ta n c e
i
nS
ed i m
e nt
-A
s s o ci
ate
d A
e r om
o n a sB
e c a u s e c e rta
i
n a nt
i b io
t
i
c s c a nb
e e x c r et
ed l
a rg
el
y
a sth
ep
a r e nt
c om
p
o u nd i
nh
um
a nw
a st
e,q
u e st
i
o n sh
a v eb
e e n r ai
s ed
c o n c e r ni
ng
th
ep
o s si b
i l i
ti
e s of
a nti b i
oti
cr e s
i
st
a n c eg
e n e r at
i
o ni
nm i
c r ob
e sw i
t
h i
n a nd
a s a c o n s eq
u e n c e of d i
s ch
a rg
e sb y
w
a ste
w
at
e rt
r e at
m
e nt
p l
a nt
s(
W W
T Ps
)
.T h
e r el
e a s e of l
ow
d
o s e s of
a nt
i b i
ot
i
c si
nto
r e c e
i
vi
ng
s u rf
a c ew
ate r s
b
y
W
W
T P
sh
a st
h
e r ef
o r eb
e e ni d
e nti fi
ed
a s ap
o s si b l
ec o n
t
ri
b
ut
o rt
ot
h
ep
r ob
l
em
of
r e si
st
a n c e.T
h
e o v e r a r ch i
ng
c o n c e r n s u r r o u nd i
ng
t
h
ec o n s
ta n
t
r el
e a s e of
t
h
e s ep h
a rm
a c e uti
c al
sf
r om
WW
T P
si
sth
at t
h i
sm
ay g i
v eri
s et
ot
h
ec r e a
ti
o n of
ab
a ck
g
r o u nd l
e v el
of
r e si
st
a n c ew
i
th i
n e n vi
r o nm
e nt
al
b
a ct
e ri
al
p
op
ula
t
io n s
,w
h i
ch i
nt
u r nm
ay b
etr a n s
f
e r r ed
t
om
o r e vi
r ul
e nt
h
um
a np
at
h
og
e n s.T
h
eg
o al
of
t
h
i
si
n v e st
i g
at
i
o nt
h
e r ef
o r ei
st
o c o nt
ri
b
ute
to
th
eb
od
y
of k
n ow
l
ed
g
e s u r r o u nd in
g
th
ede v e
l
op
m
e nt
of d
r ug
r e si
sta n
t
b
a cte r
i
a a s a c o n s eq
u e n c e of
t
h
ep
e r v a siv e s u
b
th
e r ap
e ut
i
cc o n c e n
tr a
t
io n s o
f
a nti
b
i
oti
c sin
t
he
e n vi
r o nm
e nt
.M
o r e sp
e ci fi
c al l y
,th
eq
u e st
i
o ne x a
m
i
n ed i
nth i
s st
ud
y w
a sw
h
eth
e rw
a st
ew
at
e r ef f
lu e n
t
b
ei
ng d
i
sch
a rg
ed
in
t
oe n v
i
r o nm
e nt
al
w
at
e r s c o nt
ri b
ut
ed
t
o a ni
n c r e a s ei
nt
h
e n um b
e r s of
r e sis
ta n
t
b
a ct
e ri
af
o u nd
d
ow
n st
r e am
.T h
e ub i q
ui
t
o u s e n vi
r o nm
e nta
l g
e n u sA
erom
o n a sw
a s em
p l
oy
ed
a s am
a rk
e r of
t
h
ei
m
p
a ct
s of
r e si d
u al
a nti b i
ot
i
c s o n ri p
a ri
a nb
a ct
e ri
al p
op
ul
at
i
o n s.O p p
o rtu n
i
st
i
cp
at
h
og
e n st
h
em
s el
v e s,A
e r om
o n a s sp p
.h
a v eb
e e n sh
ow
nt
ob
e ab
l
et
ot
r a n sf
e r r e sis
ta n c e
t
o ot
h
e rp
at
h
og
e n s s u ch
a sV i b
ri
o ch
ol
era, a nd
t
h
ey
a r ei
n cl
ud
ed
o nth
eU
.S
.E
n vi
r o nm
e nt
al
P
r ote c
t
io n
A g
e n cy
's
U
n r eg
ula
t
ed
C
o nt
am
i
n a nt
M
o ni
t
ori
ng R
ule
L i
st
2
.Si
n c eb
ot
h
s a
m
p
l
e sw
e r eta
k
e n a r o u nd
t
h
ep
oin
t
of
ef f lu e n
t
d i
s
ch
a rg
ef
r om
al
o c al
WW
T P
w
h i
ch
u s e s a c
t
i
v ate
d
slu
d g
etr e a
t
m
e nt
a nd
ch
l
o ri
n at
i
o n/d
e ch
l
o ri
n at
io n
.T
h
r e e s am
p
l
e c ol l
e ct
i
o np
oi
nt
sw
e r el
o c at
ed
ap
p
r o xi
m
ate
l
y
6
0 0
m
et
e r s up
st
r e am
of
th
e ef f l
u e nt
o utf
al l
, cl
o
s et
ot
h
ep
oi
nt
of
ef f
l
u e nt
d
i
s ch
a rg
e, a nd 9 6 5 m
ete r s
d
ow
n str e a
m
of
t
h
e o ut
f
al l
.W
at
e r c olu
m
ns a
m
p l
e st
ak
e n c o nte
m
p
o r a n e o u sl y w
i
t
h
s ed i
m
e nt
at t
h
e up
-a n
d d
ow
n str e a
m
s am p
l
i
ng
p
oi
nt
s r e v e al
ed
a nt
i b
io
t
i
c r e si
d
u al
si
nt
h
el
at t
e rb
ut
n ot th
ef
o rm
e r si
t
e.S
ed i
m
e nt
s am
p l
e sw
e r ep
r o c e s s ed
f
o rb
a cte r
i
al
i
s ol
at
i
o nA
n al g
o ri
t
h m
of
s e v e r al
st
a nd
a rd b i
o ch
em
i
c al
t
e st
sw
a s em
p l
oy
ed
to
i d
e nt
i f y 5 0 A
e r om
o n a si
s ol
at
e sf
r om
e a ch
s am
p l i
ng
si
te
; t
h
e s ei
s ol
ate s
w
e r e s ub
j
e cte
d
t
o r e si
st
a n c et
e st
in
g
t
of
o u r c om m
o nl
y
u s ed
a nt
i b i
ot
ic s
d
ete c
t
ed i
nt
h
eW W
T P
ef f l
u e nt
, n am
el
y
ci
p
r of lo x a c
i
n,te
t
r a cy
cl i
n e,tr
i m
et
h
op
ri m
, a nd
s u
l f
am
et
h
o x a z ol
eC h
a ng
e si
nt
h
e s u s c ep
t
i
b
i l
i
t
y
to
t
h
e sy
n e rg i
st
ic c o
m
b i
n at
i
o nt
ri
m
et
h
op
ri
m
/
s ul
f
am
et
h
o x a z ol
ew
e r e al
s o a s s e s s ed
.T h
e r e s ul
t
s of
a nti b i
ot
i
c r e si
st
a n c et
e sts
i
nd i
c at
eth
at t
h
eA
e r om
o n a sb
a ct
e ria
f
o u nd
at
p
oin
t
s clo s e
t
ot
h
e ef f lu e n
t
a nd d
ow
n str e a
m
of
t
h
e o ut
f
al
l
e xh i b it
a nin c r e a s e
in
b
ot
h
ab
s ol
ut
e a nd i
nt
e rm
ed i
at
e r e si
st
a n c e r el
ati
v et
oth
e s am
eg
e n u sf
o u nd
up
st
r e am
at
t
h
e u ni m
p
a ct
ed
s am
p
l i
ng p
oin
t
.S
t
at
i
st
i
c al
a n al y
s e s r e v e al
ed
th
e s ed i f
f
e r e n c e sto
b
es
i
g
ni f i
c a nt
, a nd
si
n c e n o ot
h
e rid
e nt
i fi a
b
l
e e n vi
r o nm
e nta
l i m
p
a ct
e xi
st
s at t
h is s
i
t
e,t
h
ew
a st
ew
at
e rtr e a
t
m
e nt
p l
a nt
ef f
lu e n
t
w
a si
d
e nti f i
ed
a st
h
e s o u r c e of
t
h i
s r e si
st
a n c ei
n c r e a s e.T h
i
sf in
d in
g h
i
g h l
i
g
h
t
sth
e n e ed f
o rb
ot
h
t
h
ei m
p l
em
e nt
at
i
o n of
c o n s e r v at
i
v ea n
t
i b i
ot
ic
p
r e s c ri p
t
io n
p
r a ct
i
c e s a nd d is
p
o s al
th
at
r edu c e
t
h
ele v e
ls o
f
a nt
i b i
ot
i
c s r e a ch
i
ng
W W
T P
s a nd
th
e c o n sid
e r at
i
o n of
al
t
e r n at
etr e a
t
m
e nt
p
r o c e s s e sth
at
r em
o v eth
el
a st
A
ck
n
ow
l
ed
g
m
e nt
sV
a ri
o u s el
em
e nt
s of
t
h i
sp
r oj
e ct
w
e r e s up p
o rt
ed b y
t
h
eg
e n e r o si
t
y
a nd g
r a ci
o u s n e s s of
o
th
e r s.F
o rt
h
em ic r o
b
i
ol
og i
c al
tr a
i
ni
ng
s o c r u ci
al
t
ot
h
i
sp
r oj
e ct,
m
a ny
m
a ny
th
a nk
st
oD
r.O
t t
oS i
m m
o n s,C h
ri
st
i
n aL i k i
rd
op
ol
o u s, a nd L i
s aC
a s a n o v a of
t
h
eU
ni
v e r si
t
y
of
N
o rt
h
C
a r ol i
n a-C
h
a
p
el H i l l
.M
u ch
t
h
a nk
sto
D
r .A
m
y
H
om
em
a n of
t
h
eU
ni
v e r si
t
y
of
M
a ry l
a nd f
o rh
e rp
at
i
e n c ew
i
t
h
a n ew
c om
e rt
oth
ew
o rl d
of A
e r om
o n a s sp
e ci
ati
o n.T h
a nk
st
oD
r .Z
h
e ng q i Y
e a nd Jo s
h
u aH
u n ey
c ut t
of
U
N
C
a nd D
rM
i k
eM
ey
e r of
t
h
eU
.S
.G
e ol
og
ic a
l Su r v e
y
f
o rt
h
e a nti
b
i
ot
ic a n a
l
y
si
s of
w
at
e r c ol
um
n s am
p l
e sT
h
a nk
s al
s oto
D
r .J
a nV
i
nj
e a nd R
eb
e c c aD
e al
,b
ot
h
of U N
C
,f
o rth
eP
C
R
a s si
st
a n c e a nd
a n al
y
si
s.D
r.C h
ri
st
op
h
e rW
o od
s a nd
B
et t
y C
r ew
s of
t
h
eD
u rh
am
V A
M
ed
ic a
l C
e nte r
w
e r ein v a
l
u ab l
e r e s o u r c e sf
o r ad
vi
c e ab
o ut
a nd
p
r ep
a r at
io n
f
o r a nt
i b i
ot
i
c r e sis
ta n c e
te s
ti
ng
.E
n vir o n
m
e nta
l
s am
p
l in
g
te c
h
ni
q
u e sw
e r e r ef i
n ed b
a s ed
o nt
h
eg
e n e r o u sl y
b
e st
ow
ed
e x
p
e ri
e n c e of D
r.S
te v e
W
h
ale n
a nd A d
am
R
i
g g
sb
e e of
U N
C
-C
H
, a nd
t
h
a nk
st
oth
em
em
b
e r s of
th
eS
ob
s ey
a nd
W
ei
nb
e rg l
ab
sf
o rt
h
eir
p
e rp
et
u al
s up p
o rt t
h
r o ug
h
o ut t
h
ee n
t
i
r ep
r oj
e ct
W
al
t
e rG
ot t
s ch
al k
of O
r a ng
eW
at
e r a nd S
ew
e rA
ut
h
o ri
t
y
,S
te v e
S h
o af
of
th
eC
i
t
y
of B
u rl i
ng
to n
, a nd
t
h
e op
e r at
o r s of
b
ot
h
t
h
eS
o uth B
u rl i
ng
t
o nW
a st
ew
at
e rP l
a nt
a n
d
t
h
eE d T h
om
a sW
at
e rP l
a nt
w
e r e al l
e xtr e
m
el y
a c c om m
od
at
in
g
.F
i
n al l
y
,t
h
a nk
st
oa
l
l
c om m i
t t
e em
em b
e r s.D
r.H
ow
a rd
We
i
nb
e rg
,D
r.M
a rk S
ob
s ey
,D
rF
r ed
e ri
cP f
a e nd
e ra n
d D
r.M
i k
eA i
tk
e nfo r
f
a ci l i
ta
ti
ng
th
i
sp
r oj
e ct
.T
ab l
e of C
o nt
e nt
sA b
st
r a ct
i
A
ck
n ow l
ed
g
m
e nt
si i i
L
i
st
o
f T
a
b l
e s vi
L
i
st
of F i g
u r e s vi i
1
I
nt
r odu c
t
io n
1
2
L
it
e r at
u r eR
e vie
w
3
2 1
E
n vir o n
m
e nt
al St
ud i
e s of
I
m
p
a ct
s o nR
esi
st
a n c e3
2 2
R
e s e a r ch C
om p
o
n e nt
s10
2 2 1
A
e r om
o n a s sp
p
10
2
.2 2
Se
d i m
e nt
s1 3
2 2 3
A
nt
i b i
ot
i
c sE
m p l
oy
ed i
nT
h i
sSt
ud
y
14
2 2
3
.1
T
et
r a cy
c
l i
ne
H y d
r o ch l
o
ri d
e14
2
2 3
2
C i p
r ofl
o xa c
i
n16
2
.2 3 3
T
ri m
et
h
op
ri m / S
ul f
am
et
h
o x a z ol
e17
3
M
at e
ri
a
ls
a nd
M
e t
h
o
d
s1 9
3 1
P
re
l i m i
na
ry
Si
t
eB
a ck g
ro
u nd
a nd Si
t
eD
e s
cri p
t
i
o n1 9
3 1 1
Se
d i m
e nt
2 0
3
1 1 1
S
am p l i
ng
2 0
3 1 1 2
P
r ep
a r at
io n
a nd
P
r o c ed
u r ef
o rS
p
r e ad
P
la
t
in
g
at
P
r el i m in a r
y
S it
e2
1
3
.1
.2
B i
o ch
e
m i
c al
T
e
st
P
r ep
a ra
t
io
n a nd Pe r
f
o
rm
a
n c e o nB
a c
t
e
ri
al I
so
l
a
t
e sfr
om
t
h
eP
r el i m i
n a ry
Si
t
e2 1
3
2
S
e
d i m
e nt
v sW
at
e rB
a ct
e
ri
al C
o n c e nt
r ati
o n2 2
3
.2 1
S
am p l i
ng
2 2
3
.2 2
S
am p l
eP
r ep
a r at
io n
f
o rB
a cte
ri
al
P
ri m
a ry I
s ol
at
i
o n a nd
E
n um
e r ati
o n2 3
3
.3
P ri m
a ry
Si
t
eD
e s c ri p
t
i
o n2 3
3
3
1
S
ed i m
e nt
2 4
3 3 1 1
Sa
m p l
i
ng
2 4
3
3
.1.
2
P
r ep
a r at
io n
a nd
P
r o c ed
u r ef
o rSp
r e ad
P
la
t
in
g
at
P
ri m
a ry
S it
e2 5
3 3 2
B i
o ch
e
m i
c al
T
e st
P
r ep
a r at
io n
a nd
P
e rf
o rm
a n c e o nB
a ct
eri
al
I
s ola
t
e sfr
om
t
h
eP
ri m
a ry Si
t
e2
6
3
3
.3
W
at
e r a nd V
ola
t
i l
eS
ol i d
s(
V S
)
C
o nt
e nt
A
n al
y
si
s3 1
3 3 4
A
nt
i b i
ot
i
cP
a rt
i
t
i
o nin
g
t
oSe
d i m
e nt
s3
1
3 3 5
B
a ct
eri
al
I
s ola
t
io n
a nd C
o nf
i rm
at
io n
B
a ck
g
r ou
nd
3 3
3
3
6
P
C R C
o nfi
rm
at
io n
3 5
3
.3
7
W
at
e rC
ol
um
nA
n t
i b i
ot
i
cR
e si d
ua
l A
n al
y
si
s3
6
3 3 8
A
n
t
i b i
ot
i
cR
e
si
st
a
n c eT
e sti
ng
3
7
3 3 8 1
M
i
c r od i l
ut
i
o nP
r ot
o c ol
:P
l
at
eP
r ep
a r at
io n
a nd
L
ay
o ut
3
7
3
3 8
.2
A
n t
i b i
ot
ic
Sto
c
k P
r ep
a rat
io n
f
or
M
ic r o
d i l
ut
i
o n3
7
3
4
D
at
aC
o
l l
e ct
i
o n,M
a na
g
e
m
e n
t
, a nd A
n a
l
y
si
s4 2
3 4 1
B
io c
h
em i
c al
T
e st
R
e s ul
t
s4 2
3 4 2
A
n t
i b i
ot
ic
R
e sis
t
a n c eT
e st
i
ng R
e s ul
t
s4 2
3
.4
.3
A
n al
y
si
s of A
nt
ib i
ot
ic
R
e sis
t
a n c eD
at
aB
a s ed
o n aV
a ria
t
io n
of
D i
s c ri m i
n a nt
A
n al
y
si
s4 2
3 5
St
at
i
st
i
c al A
n al
y
s es
4 4
4
R
e s ul
t
s4 5
4 1
Se
d i m
e nt
v sW
at
e rC
olu
m
n
B
a
ct
e ri
aC
o n c e nt
r at
io n s
4 5
4 2
P
r ed i
ct
i
o nE
st
i m
at
e
s of A
nt
i b i
ot
i
c
C
o n ce
nt
r at
io n s
i
nt
h
e
Se
d im
e
nt
sC
ol l
e ct
ed fr
om
t
he
P
ri m
a ry
Sit
e
4 7
4 3
A
e r om
o n a sSp
e ci
e sD i
st
ri bu
t
io n
4 7
4 4
A
nt
i m i
c r ob ia
l A
n al
y
si
s of
I
s ola
t
e sB
a s ed
o nM
i
ni m
um
I
nh i b it
o
ry
C
o n c e nt
r at
i
o n s5 0
4 5
I
n ci
d
e n c e of R
e si
st
a n c e o rI
n c r e a s ed
M
I
C
5 1
4 5 1
D is c r e
p
a n ci
e si
nM
I
C
P
r of
il
e s of
B
a ct
e ria
R
el
at
i
v et
oT
et
r a cy
cl i
n e5 1
4 5 2
M
I
C
P
r ofi l
e s of
B
a ct
e ri
aR
ela
t
iv e
t
oT
ri m
et
h
op
ri m
a nd
Su
l f
am
et
h
o x a z ol
eI
nd
ep
e nd
e nt
l
y
a nd i
nC
om b i
n at
io n
5 3
4
5
3
M
I C P
r ofi l
e
s of
B
a
ct
e ri
aR
el
a t
i
v et
oC i p
r ofl
o x a cin
5 7
5
A
n al y
si
s a nd D i
s c u s sio n
5 9
5 1
A
nt
i b i
ot
i
cR
e si
st
a n c eS
c o r e sB
a s ed
o nD i
s
c ri m i
n a nt
A
n al
y
si
s5 9
5 2
S
t
at
is
t
i
c al A
n
al
y
s es
6 2
5
2
1
U
np
ai
re
d
t
-t e
st
s6 2
5 2 2
A
N O V A
of
T
ot
al Sc o r e s
6 3
5 3
D i
s c u s sio n
6 3
5 3
.1
P
a rt
i
t
i
o nin
g
t
oSe
d i m
e nt
6
4
5 3
2
Se
l
e ct
iv e
P
r e s s u r e a nd G
e n eT
r a n sf
e r6 6
5 3
.3
R
e c om m
e nd
at
i
o n sf
o rF
ut
u r eSt
ud i
e s7
2
6
C
o n cl
u
sio n s
7 3
R
ef
e r e n c e s7 5
A p p
e nd i
ce s
8 2
L i
st
of T
a
b l
e s
T
ab l
e1
:B i
o ch
em
i
c al T
e sts a n
d P
o si
ti
v eR
e s ul
t
s3 0
T
ab
le
2
:R
el
e v a nt
P
r op
e rt
i
e s of
A
nt
i b
i
ot
i
c sw
it
h R
e sp
e ct t
oS
ed
i m
e nt
P
a rti
t
io n
i
ng
3 2
T
ab l
e3
:R
ep
r od
u ct
i
o n of B i
o ch
em
i
c al I d
e nt
i f
i c at
i
o n of
A
e r om
o n a sto
C
om
p
le x
L
e v el
3 5
T
ab l
e4
:P
r ed i
ct
ed C
o n c e ntr a
t
i
o n s of
A
nt
i b i
ot
i
c si
nt
h
eS
ed i
m
e nt
sSa
m
p l
ed
4 7
T
ab l
e5
:D i
str
i b
uti
o n of A
e r om
o n a sb y S
am
p l i
ng S i
te
4
9
T
ab l
e6
:N
um
b
e r of
I
s ol
at
e sw
it
h
aG
i
v e nT
ri
m
et
h
op
ri
m
M
IC
at
E
a ch S
am
p l i
ng S
t
at
i
o n5 3
T
ab
l
e7
:N
um b
e r of
I
s ola
t
e sw i
t
h
aG
i
v e nS
ul
f
am
et
h
o x a z ol
eM
I
C
at
E
a ch S
am
p l
i
ng
S
ta
t
i
o n5
4
T
ab le
8
:C
om
p
a ris o n
of A R S
M
e a n s,S
t
a nd
a rd
D
e vi
at
i
o n s a nd V
a ri
a n c e sf
o rE
a ch S
am
p
l i
ng
S
i
t
e6
1
T
ab l
e9
:P
a nd
t
v al
u e sF
o rU
np
ai
r ed
t
-t
e st
sB
et
w
e e nS
am
L is
t
of F i
g
u
r e sF i g
u r e1
:A
e r ok
ey I I B
i
o ch
em i
c al T
e st
i
ng A l g
o ri
t
h m
f
o rA
e r om
o n a s sp p
3 3
F i g
u r e2
:A
nt
i
b
i
oti
cR
e si
st
a n c eT
e sti
ng P l
at
eL
ay
o ut
S h
ow i
ng
A
nt
i b
io
t
i
c s(
C
ol
um
n s)
a nd
C
o n c e ntr a
t
i
o n si
n\
ig
/ m
L
(
R
ow
s)
3 9
F
i
g
u r e3
:B
a cte r
i
al
C
o n c e ntr a
t
io n s
i
nSe
d i m
e nt
a nd
V
a rio u s
P
oin
t
si
nt
h
eW
at
e rC
ol
um
n at t
h
ePr e
l
i m i
n a ry
Si
te
4 6
F i g
u r e4
:P
e r c e nt
I
n ci
d
e n c e of T
et
r a cy
cl i
n eR
e si
st
a n c eM
I C
s(
|
i
g /
m
L
)
i
nA
e r om
o n a sI
s ol
at
e sfr o
m
U p
st
r e am
,E
f
f lu e n
t
a nd
D
ow
n st
r e am
S
am
p
li
ng
S
ta
t
i
o n s5
2
F i g
u r e5
:M
IC
s of I
s ol
ate s
f
o rT
ri m
et
h
op
ri
m
i
nU
p
st
r e am
,E
f f lu e n
t
, a nd
D
ow
n st
r e am
S
am
p
l i
ng S
ta
t
io n s
5
4
F
i
g
u r e6
:M
I C
s of Is o
l
at
e sf
o rS
ul f
am
eth
o x a z ole
in
U
p
str e a
m
,E f f l
u e nt
a nd D
ow
n st
r e am
S
am
p l i
ng S
ta
t
i
o n s5
5
F i g
u r e7
:S
u s c ep
t
i
b
i l i
t
y
of I
s ol
at
e st
oT
ri m
et
h
op
ri m
/
S
ul f
am
eth
o x a z ol
e at
U p
st
r e am
,E f
f
l
u e nt
,a n
d
D
ow
n st
r e am Sa
m p
l i
ng
S
t
at
i
o n s5 6
F
i
g
u r e8
:P
r op
o rt
i
o n al
In c
i d
e n c e of C i
p
r of lo x a c
i
nM
I
C
si
nA
e r om
o n a sI
s ol
at
e sf
r om
U
p
st
r e am
,E
f f lu e n
t
, a nd D
ow
n st
r e am Sa
m
p l
i
ng S
t
at
i
o n s5
8
F i g
u r e9
:C
at
eg
o ri
c al A
n al y
si
s of A
nti
b
i
ot
ic
R
e si
st
a n c eL
e v el
s of
A
e r om
o n a sI
s ol
at
e s at
e a ch
S
am
p l i
ng S
ta
ti
o n6 0
1
I
nt
r od
u ct
io n
*I
t
i
sw
i d
el y
a c c ep
t
ed b y m
ed i
c al
a nd
p
ub l i
ch
e al
th
p
r of
e s si
o n al
st
h
at t
h
e ri
s e of
d
r ug
r e sis
ta n
t
b
a ct
e ri
ais a
t t
ri b
uta
b
l
et
ot
h
em i
s u s e a nd
o v e rp
r e s c ri p
t
i
o n of
a nt
i b i
ot
ic s
.W
id
e sp
r e ad
a nd
r ep
e ate
d
e xp
o s u r et
oth
e s e c om
p
o u nd
s c o up l
ed w
it
h i
m
p
r op
e rd
o si
ng
p
r a ct
i
c e s s e r v et
o s el
e ct
f
o r a nd i
n u r ep
ath
og
e n sto
s ub
s eq
u e nt
d
r ug
th
e r ap
i
e s.N
ot
o nl y
a r e
p
at
h
og
e n sd
e v el
op i
ng d
efe n s e s a
g
ai
n st
c om m
o np l
a c e a nt
i
b
i
oti
c s s u ch
a st
et
r a cy
cl i
n e,b
ut
m
a ny
of
th
em
o st
p
ote n
t
l
a st
-h
n e a n
ti b i
oti
c s s u ch
a s ci
p
r of l
o x a ci
n a r ef
ai l i
ng i
nth
ef
a c e of
em
e rg
i
ng
r e si
st
a nt
i
nf
e cti
o n s.M
ul
t
i p l
ed
r ug
r e si
sta n c e
p
at t
e r n s a r e al
s ob
e c om
i
ng
m
o r e a nd
m
o r ep
r e v al
e nt
(
C D C 2 0 0
4
)
.C
o n s eq
u e nt
l
y
, c o n c e r n s ab
o ut t
h
ei
n c r e a s e of
a n
t
i b i
oti
c r e si
st
a n c eh
a v eg i
v e n ri
s et
o a n um b
e r of
st
ud i
e si
n v e st
i g
at
i
ng p
o s si b l
e s o u r c e sa n
d
c o nt
ri b
ut
o r sto
t
h i
sp h
e n om
e n o n(
G
u a rd
ab
a s si,
P
et
e r s e n et
al
.19 9 8
;
G
o ni
-U
r r
i
z a,C
ap d
ep
uy
et
al
.2
0
0 0
;
A
a r e st
r up
,S
ey
f
a rth
et
al
.2 0 0
1
;
A
nd
e r s o n ,N
el
s o n et
al
.2 0
0 3
;
B
o x al
l
,K
ol p i
n et
al
.2 0
0 3
;
K
um m
e r e r a nd
H
e n ni
ng
e r2 0 0 3
)
H
o sp i
t
al
s c e rt
ai
nl y
fi
g
u r ep
r om
i
n e nt
l y
a sp
r op
ag
ato r s o
f
a nt
i
m i
c r ob
i
al
r e si
st
a n c e, a sp
at
h
og
e n s a nd d
r ug
sin
t
e r a ct
i
nt
h
e s ei
n sti
t
uti
o n s u nd
e r op
t
i
m
al
c o nd it
i
o n sf
o rd
r ug
r e si
sta n c e a c
q
ui
si
t
i
o n a nd
t
r a n sf
e rC
o nfi
n ed
a ni
m
al f
e ed
i
ng
op
e r ati
o n s, o rC A F O
s,h
a v e al
s o r e c ei
v ed m
u ch
at t
e nti
o n a st
h
ey
a r ek
n ow
nf
o rt
h
ei
r c o n st
a nt
l
ow
-d
o s e
fe e
d i
ng
of
a nt
i b i
ot
i
c st
o c at t
l
e, sw i
n e, a nd
p
o ul
tr
y
in
a n at t
em
p
t to
p
r om
ot
eg
r ow
th
a nd
st
a v e of f i
nf
e ct
i
o n sw
i
th
i
nth
eh
e rd
o rf
l
o ck
T
h
e s e c o nt
i
n u o u s,t
h
e r ap
e uti
c a nd
s ub
-t
he r a
p
e uti
c e xp
o s u r e sh
a v el
ed
t
om
u ch
r e s e a r ch
i
nto
C
A
F O
s a nd
th
e ag
ri
c ul
t
u r al
u s e of
a nt
i
b
i
ot
i
c s a s ap
ot
e nt
i
al
s o u r c ef
o rd
r ug
r e si
st
a nt
S
al
m
o n el l
a ,E
. c ol
i
,C
am p y l
ob
a ct
e r, a nd
oth
e r s u ch
f
o od
-
b
o r n eb
a cte r
i
a(
K h
a ch
at
o u ria n s
19 9 8
;
M
at
h
ew
,S
a xto n
et
al
.1
9 9 9
;
C h
e e-
Sa n
f
o r
d
,A m in o v
et
al
.2 0
0 1
;
H
ay
e s,E
ng l
i
sh
et
al
.2 0 0 4
)
.B
e c a u s et
h
em i
ni
m
um
n e c e s s a ry
c o nd i
t
i
o n s u nd
e rw h i
ch
r e si
st
a n c em
ay b
ea c
q
ui
r ed
a r e n ot
f
ul
l y
u nd
e r sto o
d
,t
h
e st
ud y
of
r e si
st
a n c eh
a s e xte n
d
ed b
ey
o nd
t
h
e s c op
eo
f
t
h
e af
o r em
e nt
io n e
d
s c e n a rio s
t
o e n c om
p
a s s s o u r c e sth
at
a r el
e s s ob
vio u s a n
d
p
o o rl y
c
h
a r a ct
e ri
z ed
.H
o sp
i
t
al
s a nd C A F O
s r ep
r e s e nt
s et ti
ng
s of
b
ot
h h i g h
c o n c e nt
r at
i
o n s of
a n
t
i b i
ot
i
c s a nd d
e n s eb
a ct
e ri
al
p
op
ula
t
io n s
, c r e at
in
g
i d
e al
c o nd it
i
o n sfo r r e s
i
st
a n c ea c
q
ui
si
t
i
o n.H
ow
e v e r,b
e c a u s e c e rt
ain
a nt
i
b
i
ot
i
c s c a nb
e e x c r ete
d l
a rg
el
y
a st
h
ep
a r e nt
c o
m
p
o u nd
i
nh
um
a nw
a ste
(
K
um m
e r e r2 0 0 3
)
,q
u e st
i
o n sh
a v e al
s ob
e e n r ai
s ed
c o n c e r ni
ng
t
h
ep
o s si b i
l
i
t
ie s o
f
r e si
st
a n c eg
e n e r at
i
o nw
i
t
h i
nw
a st
ew
ate r
t
r e atm
e nt
p l
a nt
s(W W
T P
s)
t
h
em
s el
v e sT h
e r el
e a s e of l
ow d
o s e s of
a nt
i
b io
t
i
c si
nt
ot
h
e r e c ei
vin
g
s u rf
a c ew
ate r s
b
y
W W
T P
s,h
o sp i
t
al
s, a nd
p
h
a rm
a c e ut
i
c al i
nd
u st
ri
e sh
a s,t
h
e r ef
o r e,b
e e ni d
e nti f i
ed
a s a na
d d
i
t
i
o n al p
o s si b le c o n
t
ri
b
ut
o rto
t
h
e o v e r al l p
r ob
l
em
of
a nt
i
m
i
c r ob i
al
r e si
st
a n c e am
o ng
b
ot
h p
at
h
og
e ni
c a nd
n o n-p
at
h
og
e ni
cb
a ct
e ri
a(
S
z ew
zy k
a nd
F
e u e rp f
ei l
,2
0 0
0
;
H
al l i
ng
-S
o r e n s e n,N i
el
s e n et
al
.1
9 9 8
;
K
um m
e r e r a nd
H
e n nin
g
e r2 0 0 3
)
T h
e o v e r a r ch i
ng
c o n c e r n s u r r o u n
d i
ng
t
h
e c o n st
a nt
r el
e a s e of p h
a rm
a c e ut
i
c al
sf
r om
WW
T
P
sis
t
h
at t
h
i
sm
ay g
iv e r
i
s et
oth
e c r e ati
o n of
ab
a ck
g
r o u nd
l
e v el
of
a nt
i m i
c r ob
ia
l
r e si
st
a n c ew
it
h i
ne n v
i
r o nm
e nt
al b
a ct
e ria
l p
op
ul
at
i
o n s,w h
i
ch
i
nt
u r nm
ay
b
etr a n s
f
e r r ed
t
oh
um
a np
at
h
og
e n s(
G
o ni
-U
rr
i
z a,P i
n e a u et
al
.2
0 0 0
;
A
sh
,M
a u ck
et
al
.2 0 0 2
;
B
i
y
ela
,L i
n et
al
.2 0 0 4
)
.T
h
e af
o r em
e nt
i
o n ed
e xp l
o r at
i
o n of
t
h
e s o u r c e s of
a nti b i
oti
c sin
th
e e n vi
r o nm
e nt
,t
h
ep
ot
e nt
i
al f
o rd
e v el
op
m
e nt
of
r e si
st
a n c ei
n e n vi
r o nm
e nta
l
b
a ct
e ri
al
p
op
ul
at
i
o n s,s u r ro u n
d i
ng
e nvi
r o nm
e n tal
r e si
st
an c e, a nd
t
h
e n at
ur e oi A
e r otn o n as, c ul
m
i
nat
ed i
nt
h i
ss
t
ud y
.T
h
eg
o al
of
t
h i
si
n v e st
i g
at
io n
i
st
o c o nt
ri b
ut
et
ot
h
eb
od y
of k
n ow l
ed g
es u r r o u n
d i
ng
t
h
ed
e v el
op
m
e nt
of d
r ug
r e si
st
a nt
b
a ct
e ri
a a s a c o n s eq
u e n c e of
t
h
ep
e r v a si
v ep
r e s e n c e of
s ub
t
h
e r ap
e ut
i
c c o n c e nt
r at
i
o n s of
a nt
i
b i
ot
i
c si
nt
h
e e n vi
r o nm
e nt
.H
um
a na n
t
i
m
i
c r ob i
al
u s ag
e a nd
t
h
ep
ot
e nt
i
al i
m
p
a ct
s of d
r ug
r e si d
u al
s r e s ul
t
i
ng f
r om
c u r r e nt
l
e v el
s of
c om m
u ni
t
y
u s e a r et
h
ep
ri
m
a ry f
o c u s of
t
h i
s u nd
e rt
ak
i
ng
.M
em b
e r s of
t
h
eu
b i q
ui
t
o u s e n vi
r o nm
e nt
al
g
e n u sA
e r om
o n a sw
e r e em
p l
oy
ed
a sm
a rk
e r sf
o r ch
a ng
e si
na n
t
i
b i
ot
i
c r e si
st
a n c ep
r ofi
l
e s of b
a ct
e ri
af
o u nd
i
n ri p
a ri
a n s ed i
m
e nt
s up
st
r e am
,d
ow
n st
r e am
, a nd
at t
h
ep
oi
nt
of
am
u ni
ci p
al
W W
T P
ef f l
u e nt
d i
s ch
a rg
e.T h
eh y
p
ot
h
e si
sb
eh
i
nd
t
h i
s ap
p
r o a ch w
a st
h
at
s ub
t
h
e r ap
e ut
i
c c o n c e nt
r at
i
o n s of
a nt
i
b
i
ot
i
c si
nt
h
ew
a st
ew
at
e r ef f l
u e nt
w i l l
r e s ul
t
i
n a n ot
ab l
ei
n c r e a s e of
a nt
i m
i
c r ob i
al
r e si
st
a n c ei
nt
h
eb
a ct
e ri
ad
ow
n st
r e am
of
t
h
e ef f lu e n
t
o ut
f
al l
.I
t
is
p
o s si b le
t
h
at t
h
ein c r e a s e c o u
l
d
a ri
s ef
r om
t
h
ep
r e s e n c e of
a nt
i m i
c r ob i
al l y
r e si
st
a nt
b
a ct
e ri
ain
t
h
e ef
f l
u e nt
,f
r om
i
nd i g
e n o u sb
a ct
e ri
ai
nt
h
e r e c ei
vi
ng w
at
e r a cq
ui
ri
ng
a nt
i
m ic r o
b
i
al
r e si
st
a n c eb
e c a u s e of
t
h
ep
r e s e n c eo
f
a nt
i m i
c r ob
i
al
si
nt
h
ew
a st
ew
at
e r ef f l
u e nt
, o rb
ot
h
.2
L i
t
e r at
u r eR
e vi
ew
2
.1
E
n vir o n
m
e nt
a
l S
t
ud i
e s of
I m
p
a ct
s o nR
e sis
t
a n c eT h i
s st
ud
y
's c o n c e
p
t
i
o n ,d
e si
g
n a nd i m
p l
em
e nt
at
i
o nw
e r ep
r ed i
c at
ed
o n a r e vi
ew
o
f
p
r e vio u s s
t
ud
i
e s r eg
a rd
in
g
t
h
ep
r e v al
e n c e of
a nt
i
b
i
ot
i
c r e si
st
a n c ei
nt
h
e e n vi
r o nm
e nt
a n
d
c o nt
ri b
ut
i
ng
f
a ct
o r st
ot
h
i
sp h
e n om
e n o nE
n vir o n
m
e nt
al
a nt
i b i
ot
ic
o c c u r r e n c es
t
ud ie s a n
d
t
h
ei m
p
a ct
s o nb
a ct
e ri
al
r e sis
t
a n c et
r e nd
s c a nb
ed
i
vi d
ed
r o ug h l y
i
nt
ot
w
oc a
t
eg
o ri
es
.T
h
ef i
r st
c o n c e r n st
h
ei
nf lu e n c e
t
h
at
ag
ri
c ul
t
u r al
u s e of
a nt
i
b
io
t
i
c sh
a sh
ad
o np
at
h
og
e n st
h
at
a r ep
a rt
of
t
h
e n at
u r al
e nt
e ri
cf l
o r a of
a ni
m
al
s, s u ch
a sE
. c ol i
a
nd C
am
p y
l
ob
a ct
er
,t
h
e s e c o nd
a r e a of
r e s e a r ch i
s co
n c e r n ed
w
i
t
h
p
ri m
a ri l
y
h
um
a na n
t
i b i
ot
i
c u s ew h i
ch i
n cl
ud
e sb
ot
h
cl i
ni
c al
a nd
o ut
p
at
i
e nt
s et t
i
ng
s,p h
a rm
a c e ut
i
c al
p
r od
u ct
i
o n a nd w
a ste
g
e n e r at
ed
t
h
e r ef
r om
, a nd f
at
e a nd
tr a n s
f
e r of
a nt
i
b
i
ot
i
c si
nW W
T P
s.W
h i l
et
h i
sp
r e s e nt
stu
d y
ad d
r e s s e st
h
el
at t
e r a r e a, ab
ri
ef d i
s c u s si
o n of
t
h
ea
g
ri
c ul
t
u r al m
i l i
e ui
sw
a r r a nte
d
.W
h i l
e n op
r e ci
s e st
at
i
st
i
c s a r ek
ep
t
,i
t
i
s e st
i m
at
ed
t
h
at
o v e rh
al
f
of
t
h
e a nt
i
b i
ot
i
cs
p
r od
u c ed i
nt
h
eU
ni
te
d S
ta
t
e s a r e ap p
r op
ri
at
ed
b y
t
h
e ag
ri
c ul
tu r a
l i
nd
u st
ry
a nd
a r ee
m
p l
oy
ed b
ot
h f
o rt
h
e r ap
e ut
i
ctr e a
t
m
e nt
of
a c ute
i
nf
e ct
i
o n s a nd
s ub
t
h
e r ap
e ut
i
c u s e a sg
r ow
t
h
p
r om
ote r s
(
L
i
p
si
t
ch
,S
i
ng
e r et
al
.2
0 0
2
)
.T h
el
at t
e rf
o rm
of
d
o si
ng
,w h
i
ch
r el
i
e so n a c o n s
t
a nt
l
ow
-l
e v el
e xp
o s u r e of
t
h
e a ni m
al
sto
t
h
ed
r ug
s,g
a v e ri
s et
o c o n c e r n s ab
o ut
t
h
ep
o s si
b
i l i
t
y
of
r e si
st
a nt
b
a ct
e ri
ab
ei
ng g
e n e r at
ed w
i
t
h i
nt
h
e a ni
m
al
st
h
em
s el
v e s.I
na
d d
i
t
i
o n ,t
h
e s eb
a cte r
i
a a r e e x c r et
ed i
n s ub
st
a nt
i
al q
u a nt
i
t
i
e sb
y
t
h
e a ni
m
al
s,p
ri m
a ri l y i
nt
h
ei
rf
e c al w
a ste s
.T h
e s ew
a st
e s a r eh
el
d
i
nt
r e at
m
e nt
a nd
sto r a
g
el
ag
o o n s, a nd
t
h
ei
rc o n
t
e nts
m
ay
s e ep i
nt
o s u r r o u nd
i
ng
s oi l
a c ci
d
e nt
al l y
o rm
ay p
u rp
o s el y b
el
a nd
-a
p p l i
ed
a sf
e rt
i
h
z e r a nd
s oi l
am
e nd m
e nt
.I
nb
ot
h
c a s e st
h
ep
ot
e nt
i
al
f
o ri
nt
r u si
o ni
nto
g
r o u nd
w
at
e rb
y
b
ot
h
u nm
eta
b
ol i
z ed
a nt
i
b
i
ot
i
c s a nd
r e si
st
a nt
b
a cte r
i
ai
sh i
g
h
, a nd
s e ve
r al
st
ud i
e sh
a ve
d
em
o n st
r ate
d
t
h
at t
h
i
sp h
e n om
e n ai
sw i d
e sp
r e ad i
n a r e a s of
h
i
g h
ag
ri
c ul
t
u r al
a ct
i
vi
t
y
.T
et
r a cy
cl i
n e r e si
st
a n c e a nd
c o nt
ri
b
ut
i
o n sm
ad
et
h
e r et
ob
y l
ag
o o n sw
a s ad d
r e s s ed
(
C h
e e-S
a nf
o rd
,A
m
i
n o v et
al 2 0 0 1
)
i
n a st
ud y
e x am
i
ni
ng
t
h
ep
r e v al
e n c e of
t
et
r a cy
cl i
n er e s