白晓慧

教授

  • 电话:+86-13917281559
  • 邮箱:xhbai@sjtu.edu.cn
  • 地址:生物药学楼3号楼207室
  • 中国土木工程学会水工业分会给水专业委员会委员、上海市净水技术学会第六届理事。主要从事环境功能微生物组与过程控制相关理论与技术研究。主持国家自然科学基金、国家水体污染控制重大专项子课题、上海市科委和上海市供水行业各类项目40余项。出版教材、专著、译著12部,制定地方、行业标准4项。

学术经历

  • 学习经历
  • 1986-1990 太原理工大学给水排水专业,工学学士
  • 1993-1996 太原理工大学市政工程专业,工学硕士
  • 1996-1999 哈尔滨工业大学环境工程专业,工学博士
  • 工作经历
  • 1990-1993 山西省建筑工程(集团)总公司,工程师
  • 1999-2001浙江大学环境与资源学院环境工程系,博士后,副教授
  • 2011.1-2012.1 美国University of Michigan, School of Public Health,research scholar
  • 2012.8-2013.8 江苏省汾湖高新区经济发展局,副局长(挂职)
  • 2002-至今 上海交通大学生命科学技术学院生物工程系副教授,教授,博士生导师

研究方向

水质生物学与过程工艺学研究

供水系统微生物群落结构与功能调控;供水水质微生物风险评价与控制;供水管网生物膜生长与其功能介导机制;供水管网内壁界面复杂生化反应机制;饮用水中微生物致嗅及抗逆的分子机制;管网水质化学稳定性与原位调控技术;城市供水过程对微生物耐药性的影响与传播机制等。

耐药基因水平转移及其控制

由于抗生素过量使用造成的细菌耐药性增强以及耐药机制多样化正对当前世界范围内的公共健康造成深刻影响。通过宏基因组测序发现上海西南五区供水水源金泽水库和来水太浦河存在耐药基因(ARGs)污染,mcr-1和blaNMD-1可以通过供水系统进行传播。可移动遗传元件通过基因水平转移可使耐药基因在供水系统中发生扩散。通过实验室小鼠实验发现mcr-1可通过饮水进入健康小鼠肠道。

生物膜对病毒传播的影响与控制

供水管壁上的生物膜可以为细菌提供理想的生存、繁殖和相互作用场所。虽然管道生物膜对于供水系统中细菌的传播起着重要的作用,但其对病毒病原体的影响却鲜为人知。氯胺消毒供水系统中,生物膜中病毒和病毒VFs含量远小于水中病毒和病毒VFs含量,病毒的散播依赖于水而非管壁生物膜。有机物和Mycobacterium可作为减少供水系统中病毒VFs风险的关键控制目标。

微生物再生与控制

供水系统微生物生长使影响饮水质量的重要因素,发现微生物增长的规律和控制途径是改善供水水质的重要途径。通过针对大规模供水系统多组学分析,发现不完全硝化对供水末端微生物增长有重要影响,是控制末端微生物增长的途径之一。但是更多有效途径还有待深入研究。

代表论著

  • •  

    Xiaohui Bai,Xinghua Zhi,Huifeng Zhu,Mingqun Meng,Mingde Zhang. Real-time ArcGIS and heterotrophic plate count based chloramine disinfectant control in water distribution system. Water Research, 2015, 68(1):812-820. 

    •  

    Xiaohui Bai, Xiaolin Ma, Fengming Xu, Jing Li, Hang Zhang, Xiang Xiao. The drinking water treatment process as a potential source of affecting the bacterial antibiotic resistance. Science of the Total Environment, 2015,533:24-31

    •  

    Hira Khan, Xiaocao Miao, Mingkun Liu, Shakeel Ahmad, Xiaohui Bai*. Behavior of last resort antibiotic resistance genes (mcr-1 and blaNDM-1) in a drinking water supply system and their possible acquisition by the mouse gut flora. Environmental Pollution, 2020, 259: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.113818

    •  

    Mingkun Liu, Xue Han, Jun Tong, Huifeng Zhu, Xiaohui Bai. Mutual environmental drivers of the community composition, functional attributes and co-occurrence patterns of bacterioplankton in the composite aquatic ecosystem of Taihu watershed in China. FEMS Microbiology Ecology, 2020, 96(8):1-11  https://doi.org/10.1093/femsec/fiaa137

    •  

    Hira Khan, Mingkun Liu, Masood ur Rehman Kayani, Shakeel Ahmad, Jingdan Liang, Xiaohui Bai. DNA phosphorothioate modification facilitates the dissemination of mcr-1 and blaNDM-1 in drinking water supply systems. Environmental Pollution, 2021,268:115799

  • •  

    Xiaocao Miao, Lingling Zhu, Xiaohui Bai, Bacterial community assembly and beta-lactamase (bla) genes regulation in a full-scale chloraminated drinking water supply system. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2022,10(3):107677.

    •  

    Xiaohui Bai, Chuanwu Xi, Jianfeng Wu. Survival of Helicobacter pylori in the wastewater treatment process and the receiving river in Michigan, USA. Journal of Water Health, 2016,  14(4):692-698

    •  

    Miao, X., Liu, C., Liu, M., Han, X., Zhu, L., Bai, X., Occurrence and dissemination of viral pathogens and virulence factor genes in a full-scale drinking water supply system. Journal of Hazardous Materials. 2022,432:128694.

    •  

    Xiaocao Miao, Xiaohui Bai. Characterization of the synergistic relationships between nitrification and microbial regrowth in the chloraminated drinking water supply system. Environmental Research, 2021, 199:111252

    •  

    Xiaocao Miao, Xue Han, Chenxu Liu, Xiaohui Bai. Intrinsic chlorine resistance of bacteria modulated by glutaminyl-tRNA biosynthesis in drinking water supply systems. Chemosphere, 308(2022), 136322

获奖情况

  • 2016年《上海市饮用水水质准则研究》获得上海市水务海洋局科技进步一等奖,单位第2,个人第3
  • 2016年《上海市中心城区供水输配管网数字水质信息化平台构建与示范》获得上海市水务海洋局科技进步二等奖,单位第3,个人第3
  • 2017年《上海市供水输配管网数字水质关键技术研究与应用》获上海市科学技术进步三等奖,单位第2,个人第3
  • 2020年《饮用水新型消毒副产物的分析识别与协同控制关键技术及应用》获教育部技术发明二等奖,单位第3,个人第4

教学情况

  • 先后主讲本科生课程《环境生物技术》,《生态工程》,《生态与环境评价》,《环境的生物评价》,《生物工程设备与设计》;共同主讲本科生课程《自然科学基础》,《水质改善基础理论与工艺技术》(学生创新中心);主讲研究生课程《水质微生物学与过程控制》。
  • 主编教材:
  • 教育部‘十一五’规划教材《生态工程原理与应用》,高等教育出版社,2008年12月出版;
  • 教育部‘十一五’规划教材《生态工程原理与应用》(第二版),高等教育出版社,2017年11月出版;
  • 参编教材:
  • 《生物技术概论》,周选围主编,高等教育出版社,2010年3月出版
  • 《水处理生态工程》(英文版),李军主编,化学工业出版社,2018年8月出版
  • 主持项目
  • 上海市城市排水监测站有限公司《城市排水系统病原微生物特征与控制技术研究》(2021.3-2023.6)
  • 国家自然科学基金(51878406)《供水管网生物膜对细菌多重耐药性形成及环境适应性影响的分子机制》 (2019-2022)
  • 国家水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07207-004-4)《饮用水微生物风险评估及管网水质调控关键技术》(2018-2020)
  • 上海浦东威立雅自来水有限公司《临江水厂紫外/氯化组合消毒对供水系统微生物安全保障效能研究》(2019.3-2020.3)

  • 上海市水务局科研项目《上海市饮用水水质标准研究》(2017.6-2018.9)

  • 上海市水务局科研项目《上海市水质规划目标确定及供水水质准则研究》(2015.6-2016.5)

  • 上海市科委重点项目(13231202904)《崇明东风西沙水库供水管网水质安全技术示范》(2013.8-2015.8)

  • 上海市科委重点项目(12231201703)《净水工艺节地升级技术及中试研究》(2012.10.1-2014.9.30)

  • 国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07421-005-004)《特大型城市供水管网水质稳定评价与调控技术》(2009-2011)
  • 上海市长三角科技联合攻关项目(09595811100)《实现生物同步脱氮除磷的关键技术研究》(2009-2011)
  • 国家自然科学基金(50408012)《饮用水水质生物稳定性与城市供水管网微生物种群结构相关性及其调控》(2005-2007)
  • 主编出版专著、译著
  • 《城市供水管网水质安全保障技术》,上海交通大学出版社,2012

  • WHO《饮用水水质准则》(第四版中文版),上海交通大学出版社,2014

  • 《城镇供水管网数字水质研究与应用》,上海科学技术出版社,2016

  • 参编专著

  • 《饮用水安全输配技术》,中国建筑工业出版社,2017

  • 《城市水安全风险防控》,同济大学出版社,2018

 

承担项目

学生培养

  • 在读学生
  • 毕业学生