【摘要】：針對(duì)污水廠二級(jí)出水中存在的非常規(guī)污染物─抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs),本研究將超濾(Ultrafiltration,UF)的過濾作用和生物粉末活性炭(Biological powdered activated carbon,BPAC)的生物降解及吸附作用聯(lián)用,采用生物粉末活性炭-超濾(BPAC-UF)組合工藝對(duì)污水廠二級(jí)出水進(jìn)行再生處理,研究膜出水中ARGs的分子量分布、主要存在形態(tài)以及污染物的去除效果,并探討組合工藝中BPAC對(duì)水中ARGs濃度變化和對(duì)抗性質(zhì)粒水平轉(zhuǎn)移的影響。研究結(jié)果表明,二級(jí)出水中ARGs分子量主要分布在大于100 KDa區(qū)間上;直接UF工藝膜出水中各ARGs分子量分布無明顯規(guī)律,差異性大;組合工藝膜出水中的各ARGs主要分布在大于30 KDa區(qū)間;通過探究二級(jí)出水中以及各處理工藝膜出水中ARGs存在形態(tài)發(fā)現(xiàn),水中ARGs主要以游離態(tài)形式存在,并且游離態(tài)ARGs較細(xì)胞態(tài)ARGs更難去除;考察BPAC-UF組合工藝對(duì)水中污染物的去除效果發(fā)現(xiàn):BPAC-UF組合工藝對(duì)水中ARGs有較好的去除效果,并且去除效果優(yōu)于直接UF工藝;組合工藝對(duì)水中DOC的去除率為36.5%,優(yōu)于直接UF工藝和BPAC吸附預(yù)處理;組合工藝可以有效去除二級(jí)出水中富里酸類與腐殖酸類有機(jī)物,降低水中溶解性有機(jī)物熒光強(qiáng)度。BPAC對(duì)水中ARGs濃度和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響研究結(jié)果表明,BPAC的微生物降解作用和吸附作用會(huì)去除一部分ARGs,但同時(shí)BPAC表面的微生物也會(huì)促進(jìn)ARGs的轉(zhuǎn)移擴(kuò)增;從微生物群落結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)BPAC會(huì)提高水中微生物豐度和種群多樣性,在水中的變形桿菌、浮霉菌、芽單胞菌、厚壁菌、假單胞菌、噬氫菌、假黃單胞菌等多種優(yōu)勢(shì)菌種中,大多數(shù)為革蘭氏陰性菌,并且多數(shù)具備運(yùn)動(dòng)器官鞭毛,有利于ARGs發(fā)生接合轉(zhuǎn)移。通過構(gòu)建熒光抗性質(zhì)粒pHS-AVC-LW1144,采用激光共聚焦熒光顯微鏡觀察質(zhì)粒接合轉(zhuǎn)移過程,發(fā)現(xiàn)該質(zhì)�？梢酝ㄟ^供受體菌表面接觸而在同種屬或跨種屬細(xì)菌間進(jìn)行接合轉(zhuǎn)移;投加BPAC可提高抗性質(zhì)粒接合子濃度,促進(jìn)抗性質(zhì)粒接合轉(zhuǎn)移,并且BPAC最佳投加量為20 mg/L;在BPAC表面微生物的作用下,在0~24 h時(shí)間段,質(zhì)粒接合子濃度隨時(shí)間而遞增,在24 h~48 h時(shí)間段,質(zhì)粒接合子濃度呈遞減趨勢(shì);低溫(4℃)條件下接合子濃度較常溫(25℃)、高溫(50℃)條件的濃度更高;堿性(pH=9)條件下的接合子濃度較酸性(pH=5)和中性(pH=7)條件的濃度更高。
【圖文】：

第 1 章 緒論造成抗性基因污染現(xiàn)狀日益嚴(yán)重現(xiàn)狀。環(huán)境中的抗性基因的來源與轉(zhuǎn)移擴(kuò)散途徑如圖 1-1 所示。居民生活污水、醫(yī)療廢藥廢水以及養(yǎng)殖廠廢水中的抗生素抗性基因通過市政排水管網(wǎng)匯集到污水處理廠過一些物理或生化工藝處理后，以二級(jí)再生水和活性污泥形式排放到自然水環(huán)境中；二級(jí)再生水回補(bǔ)地表水或地下水，污泥肥化土地等到導(dǎo)致抗生素抗性基因又然環(huán)境。環(huán)境中的部分抗性基因具有可自我復(fù)制，自行轉(zhuǎn)移擴(kuò)散，且在自然水環(huán)以長(zhǎng)時(shí)間的滯留等特性，最后經(jīng)過食物鏈的營(yíng)養(yǎng)傳遞，再次進(jìn)入人體內(nèi)，對(duì)食物安類健康構(gòu)成很大的威脅。

第 1 章 緒論濃度及水中微生物群落結(jié)構(gòu)變化的影響情況；并探究在不同溫度和 pH 條件下對(duì)抗性基因擴(kuò)散轉(zhuǎn)移和微生物群落豐度及多樣性的影響。（3）構(gòu)建熒光質(zhì)粒 pHS-AVC-LW1144，，改造供體菌以及受體菌，從質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移角度探究 BPAC 投加量、接合時(shí)間、溫度、pH 因素對(duì)抗性質(zhì)粒在同種屬細(xì)菌間水平轉(zhuǎn)移的影響及轉(zhuǎn)移規(guī)律。1.4.3 技術(shù)路線本研究將從 UF/BPAC-UF 組合工藝對(duì)二級(jí)出水中抗性基因和污染物的去除以及抗性基因的水平轉(zhuǎn)移機(jī)理展開研究，具體的技術(shù)路線如圖 1-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X703

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本文編號(hào)：2664791