長期定量施用豬糞稻田土壤中典型抗生素及其抗性基因污染研究
本文關鍵詞:長期定量施用豬糞稻田土壤中典型抗生素及其抗性基因污染研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:抗生素是畜禽養(yǎng)殖業(yè)常用的飼料添加劑,用于預防畜禽疾病和促進畜禽生長。然而抗生素并不能被動物很好地吸收,大部分隨畜禽糞便的農田施用進入到土壤中。因此而產生的抗生素抗性基因污染也逐漸成為環(huán)境研究的熱點。已有研究側重于隨機采樣或實驗室條件下的研究,而缺少對長期施用糞肥土壤中抗生素及其抗性基因污染特征的研究。本研究選取了中國南方4個長期定位試驗點,采集長期定量施用豬糞與不施用豬糞的稻田表層及剖面土壤,對6種典型獸用抗生素和對應8種抗生素抗性基因進行了檢測,分析了其在稻田土壤中的污染特征,并對其中的相關關系進行了探討。主要研究結果如下:(1)長期施用豬糞的稻田表層土壤中四環(huán)素類抗生素明顯積累,抗生素抗性基因相對豐度顯著提高,表明長期施用豬糞會造成稻田表層土壤的抗生素積累及抗生素抗性基因污染。(2)隨著豬糞施用量的增大,土壤中殘留的抗生素濃度和抗生素抗性基因相對豐度逐漸升高;豬糞施用量與土壤中抗生素抗性基因相對豐度之間存在著良好的相關關系。宏基因測序結果表明豬糞的施用使稻田土壤中總抗生素抗性基因相對豐度升高,并增加了抗生素抗性基因的多樣性。(3)剖面土壤中可以檢測到抗生素,濃度隨深度增加而降低,說明抗生素污染可以從表層土壤向深層土壤遷移。剖面土壤中抗生素抗性基因的相對豐度隨土壤深度增加而下降,說明攜帶抗生素抗性的微生物會隨滲濾向底土層轉移。(4)四環(huán)素類抗生素與重金屬元素存在正相關關系,四環(huán)素類與磺胺類抗生素抗性基因相對豐度與土壤pH、有機質、重金屬As、Cd、Cu、Zn之間存在相關性,但與四環(huán)素類抗生素相關性較弱。
【關鍵詞】:稻田土壤 豬糞 抗生素 抗性基因 長期定位實驗
【學位授予單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X53;S859.796
【目錄】:
- 致謝7-8
- 摘要8-9
- ABSTRACT9-10
- 縮略表10-13
- 1 緒論13-21
- 1.1 抗生素概況13-16
- 1.1.1 抗生素的農業(yè)使用與污染13-14
- 1.1.2 抗生素在農田土壤中的積累與危害14-15
- 1.1.3 抗生素在土壤中的遷移轉化15-16
- 1.1.4 抗生素的分析方法16
- 1.2 環(huán)境中抗生素抗性基因的研究現狀16-18
- 1.2.1 抗生素抗性基因的產生與抗性機制16-17
- 1.2.2 抗生素抗性基因的傳播與危害17-18
- 1.2.3 施肥引起抗生素抗性基因污染研究現狀18
- 1.3 論文研究目標、內容與技術路線18-21
- 1.3.1 研究目標18-19
- 1.3.2 研究內容19-20
- 1.3.3 技術路線20-21
- 2 實驗材料與方法21-31
- 2.1 長期定位試驗點信息與樣品采集21-23
- 2.2 抗生素的提取測定23-26
- 2.2.1 主要試劑材料及設備24-25
- 2.2.2 土壤及豬糞前處理25
- 2.2.3 LC-MS/MS測定條件25-26
- 2.2.4 質量控制26
- 2.3 抗生素抗性基因的提取測定26-29
- 2.3.1 主要試劑材料及設備26-27
- 2.3.2 DNA提取27
- 2.3.3 普通PCR反應程序27-28
- 2.3.4 標準曲線28-29
- 2.3.5 抗生素抗性基因熒光定量PCR29
- 2.4 重金屬測定及土壤常規(guī)分析29-30
- 2.4.1 主要試劑材料及設備29-30
- 2.4.2 重金屬測定與土壤常規(guī)分析30
- 2.5 數據統計與分析30-31
- 3 結果與討論31-53
- 3.1 不同試驗點稻田表層土壤抗生素及其抗性基因污染特征31-36
- 3.1.1 不同試驗點對應施用豬糞中抗生素及其抗性基因殘留31-32
- 3.1.2 不同試驗點稻田表層土壤抗生素污染特征32-33
- 3.1.3 不同試驗點稻田表層土壤抗生素抗性基因污染特征33-36
- 3.2 不同豬糞施用量下稻田表層土壤抗生素及其抗性基因污染特征36-43
- 3.2.1 不同豬糞施用量下稻田表層土壤抗生素污染特征36-37
- 3.2.2 不同豬糞施用量下稻田表層土壤抗生素抗性基因污染特征37-39
- 3.2.3 不同豬糞施用量下稻田表層土壤抗生素抗性基因多樣性分析39-43
- 3.3 稻田土壤中抗生素及其抗性基因的縱向分布43-47
- 3.3.1 稻田土壤中抗生素的縱向分布43-44
- 3.3.2 稻田土壤中抗生素抗性基因的縱向分布44-47
- 3.4 抗生素、ARGs與重金屬、土壤性質相關關系47-53
- 3.4.1 不同試驗點抗生素抗性基因與抗生素、土壤性質相關關系47-48
- 3.4.2 不同豬糞施用量下稻田表層土壤重金屬污染48-50
- 3.4.3 抗生素、ARGs與重金屬、土壤性質相關性分析50-53
- 4 結論與展望53-55
- 4.1 結論53-54
- 4.2 展望54-55
- 參考文獻55-66
- 作者簡歷66
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本文編號:305219
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