抗生素對(duì)牛糞厭氧發(fā)酵功能微生物及抗性基因影響機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-30 18:14
隨著養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展,抗生素被用作獸藥和飼料添加劑促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)和疾病防治,致使畜禽糞便中含有高濃度的獸用抗生素殘留。厭氧發(fā)酵技術(shù)可以有效的實(shí)現(xiàn)畜禽糞便的資源化利用,并且實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換生成沼氣。然而畜禽糞便中殘留的抗生素會(huì)影響發(fā)酵系統(tǒng)的性能從而影響沼氣生成。且會(huì)誘導(dǎo)富集抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs),ARGs通過(guò)沼液沼渣施肥轉(zhuǎn)移至土壤農(nóng)田,具有一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。也可通過(guò)水平基因轉(zhuǎn)移使致病菌獲得抗性,降低了抗生素效用,威脅到人類(lèi)健康。本文以新鮮牛糞為原材料進(jìn)行厭氧發(fā)酵,通過(guò)添加不同種類(lèi)、濃度的抗生素,研究抗生素對(duì)牛糞厭氧發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵參數(shù)(產(chǎn)氣速率,pH值,VFAs,COD)、產(chǎn)氣途徑關(guān)鍵酶基因、微生物群落多樣性的影響和ARGs的變化,分析了ARGs、MGEs、關(guān)鍵酶基因和微生物群落的關(guān)系,以揭示微生物影響ARGs變化的機(jī)制,為抗生素污染畜禽糞便無(wú)害化處理和提高發(fā)酵效率提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。得到如下主要結(jié)果:(1)泰樂(lè)菌素(TYL)(50mg/kg)、環(huán)丙沙星(CIP)(30mg/kg)和磺胺二甲嘧啶(SM2)(20...
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:127 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
厭氧發(fā)酵基本原理
技術(shù)路線圖
西北農(nóng)林科技大學(xué)博士學(xué)位論文探討微生物的變化對(duì)發(fā)酵系統(tǒng)氣體產(chǎn)量變化的影響。本文的結(jié)果可為了解抗生素對(duì)厭氧發(fā)酵中功能菌群的影響提供理論基礎(chǔ),并獲得有助于控制這一過(guò)程的進(jìn)一步見(jiàn)解。2.1 材料與方法2.1.1 試驗(yàn)材料與處理本研究使用的牛糞取自陜西楊凌當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)場(chǎng)。厭氧發(fā)酵裝置如圖 2-1,每個(gè)發(fā)酵罐的有效工作體積為 4L。使用蒸餾水調(diào)節(jié)牛糞的總固體含量保持在 8%,原料攪拌 15分鐘,保證攪拌均勻。厭氧發(fā)酵罐用黑色塑料袋包裹,防止抗生素的光解。添加 800ml種子液,在 35℃中溫發(fā)酵 45 天,根據(jù)選取抗生素種類(lèi)共設(shè)置四個(gè)處理,即 CK:不添加抗生素;TYL:50mg/kg 牛糞干重;CIP: 30 mg/kg 牛糞干重;SM2: 20 mg/kg牛糞干重。每個(gè)處理重復(fù)三次?股氐臐舛仁歉鶕(jù)糞便中平均殘留水平計(jì)算的(Mellon et al, 2001)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]環(huán)丙沙星在污水處理過(guò)程中的遷移轉(zhuǎn)化及對(duì)污水生物處理的影響[J]. 鄒高龍,劉志文,董潔平,卜躍先,陳浩,安貞煜,凌尚,牛錢(qián)錢(qián),王冬波. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]土壤中抗生素抗性基因的分布及遷移轉(zhuǎn)化[J]. 張寧,李淼,劉翔. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2018(07)
[3]太湖流域河網(wǎng)4種典型抗生素的時(shí)空分布和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 孫秋根,王智源,董建瑋,陳誠(chéng),陳求穩(wěn),劉俊杰,師博穎. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(11)
[4]微生態(tài)制劑調(diào)節(jié)便秘、腹瀉人群腸道菌群結(jié)構(gòu)與產(chǎn)短鏈脂肪酸關(guān)鍵菌屬的相關(guān)性[J]. 臧凱麗,江巖,孫勇,陳慶森,趙林森,趙培,崔文靜,馬新穎,閆亞麗. 食品科學(xué). 2018(05)
[5]抗生素抗性基因在養(yǎng)殖廢水中的分布與去除[J]. 莊榆佳,趙憶,蘇建強(qiáng),耿春女. 環(huán)境化學(xué). 2017(11)
[6]畜禽養(yǎng)殖環(huán)境違法行為分析與對(duì)策研究[J]. 韓小錚,姚寶軍. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2017(20)
[7]北京市地下水中典型抗生素分布特征與潛在風(fēng)險(xiǎn)[J]. 陳衛(wèi)平,彭程偉,楊陽(yáng),吳玉梅. 環(huán)境科學(xué). 2017(12)
[8]產(chǎn)氫細(xì)菌FSC-15對(duì)稻草秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷的影響[J]. 凡慧,馬詩(shī)淳,王春芳,黃艷,劉星,施國(guó)中,鄧宇. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2017(02)
[9]青霉素對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 劉燕,張振華,鮑王波,余冉,王長(zhǎng)永. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2016(02)
[10]采用Biolog法分析餐廚垃圾厭氧消化微生物群落多樣性[J]. 梅冰,彭緒亞,謝影. 中國(guó)沼氣. 2016(01)
博士論文
[1]畜禽糞污厭氧產(chǎn)酸特性及微生物多樣性分析研究[D]. 張萬(wàn)欽.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018
[2]豬糞、沼液農(nóng)用重金屬和抗生素的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及生物調(diào)控研究[D]. 史艷財(cái).華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]沼氣發(fā)酵復(fù)合菌系厭氧發(fā)酵特性及微生物群落結(jié)構(gòu)分析[D]. 麻微微.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]污泥混合菌種暗發(fā)酵與光發(fā)酵聯(lián)合制氫[D]. 吳夢(mèng)佳.天津大學(xué) 2014
[3]生豬養(yǎng)殖廢水及地表水中獸用抗生素污染現(xiàn)狀與處理技術(shù)研究[D]. 閭幸.上海師范大學(xué) 2013
[4]污泥堿性厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸的條件優(yōu)化研究[D]. 柴同志.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[5]牛糞厭氧消化產(chǎn)沼氣工藝研究[D]. 孔蕊.山東大學(xué) 2012
[6]不同牲畜糞便與水稻秸稈混合厭氧發(fā)酵特性的研究[D]. 李文靜.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
[7]影響有機(jī)固體廢棄物厭氧成氣因素的研究[D]. 蘭勁濤.重慶大學(xué) 2005
本文編號(hào):3109930
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:127 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
厭氧發(fā)酵基本原理
技術(shù)路線圖
西北農(nóng)林科技大學(xué)博士學(xué)位論文探討微生物的變化對(duì)發(fā)酵系統(tǒng)氣體產(chǎn)量變化的影響。本文的結(jié)果可為了解抗生素對(duì)厭氧發(fā)酵中功能菌群的影響提供理論基礎(chǔ),并獲得有助于控制這一過(guò)程的進(jìn)一步見(jiàn)解。2.1 材料與方法2.1.1 試驗(yàn)材料與處理本研究使用的牛糞取自陜西楊凌當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)場(chǎng)。厭氧發(fā)酵裝置如圖 2-1,每個(gè)發(fā)酵罐的有效工作體積為 4L。使用蒸餾水調(diào)節(jié)牛糞的總固體含量保持在 8%,原料攪拌 15分鐘,保證攪拌均勻。厭氧發(fā)酵罐用黑色塑料袋包裹,防止抗生素的光解。添加 800ml種子液,在 35℃中溫發(fā)酵 45 天,根據(jù)選取抗生素種類(lèi)共設(shè)置四個(gè)處理,即 CK:不添加抗生素;TYL:50mg/kg 牛糞干重;CIP: 30 mg/kg 牛糞干重;SM2: 20 mg/kg牛糞干重。每個(gè)處理重復(fù)三次?股氐臐舛仁歉鶕(jù)糞便中平均殘留水平計(jì)算的(Mellon et al, 2001)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]環(huán)丙沙星在污水處理過(guò)程中的遷移轉(zhuǎn)化及對(duì)污水生物處理的影響[J]. 鄒高龍,劉志文,董潔平,卜躍先,陳浩,安貞煜,凌尚,牛錢(qián)錢(qián),王冬波. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]土壤中抗生素抗性基因的分布及遷移轉(zhuǎn)化[J]. 張寧,李淼,劉翔. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2018(07)
[3]太湖流域河網(wǎng)4種典型抗生素的時(shí)空分布和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 孫秋根,王智源,董建瑋,陳誠(chéng),陳求穩(wěn),劉俊杰,師博穎. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(11)
[4]微生態(tài)制劑調(diào)節(jié)便秘、腹瀉人群腸道菌群結(jié)構(gòu)與產(chǎn)短鏈脂肪酸關(guān)鍵菌屬的相關(guān)性[J]. 臧凱麗,江巖,孫勇,陳慶森,趙林森,趙培,崔文靜,馬新穎,閆亞麗. 食品科學(xué). 2018(05)
[5]抗生素抗性基因在養(yǎng)殖廢水中的分布與去除[J]. 莊榆佳,趙憶,蘇建強(qiáng),耿春女. 環(huán)境化學(xué). 2017(11)
[6]畜禽養(yǎng)殖環(huán)境違法行為分析與對(duì)策研究[J]. 韓小錚,姚寶軍. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2017(20)
[7]北京市地下水中典型抗生素分布特征與潛在風(fēng)險(xiǎn)[J]. 陳衛(wèi)平,彭程偉,楊陽(yáng),吳玉梅. 環(huán)境科學(xué). 2017(12)
[8]產(chǎn)氫細(xì)菌FSC-15對(duì)稻草秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷的影響[J]. 凡慧,馬詩(shī)淳,王春芳,黃艷,劉星,施國(guó)中,鄧宇. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2017(02)
[9]青霉素對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 劉燕,張振華,鮑王波,余冉,王長(zhǎng)永. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2016(02)
[10]采用Biolog法分析餐廚垃圾厭氧消化微生物群落多樣性[J]. 梅冰,彭緒亞,謝影. 中國(guó)沼氣. 2016(01)
博士論文
[1]畜禽糞污厭氧產(chǎn)酸特性及微生物多樣性分析研究[D]. 張萬(wàn)欽.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018
[2]豬糞、沼液農(nóng)用重金屬和抗生素的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及生物調(diào)控研究[D]. 史艷財(cái).華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]沼氣發(fā)酵復(fù)合菌系厭氧發(fā)酵特性及微生物群落結(jié)構(gòu)分析[D]. 麻微微.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]污泥混合菌種暗發(fā)酵與光發(fā)酵聯(lián)合制氫[D]. 吳夢(mèng)佳.天津大學(xué) 2014
[3]生豬養(yǎng)殖廢水及地表水中獸用抗生素污染現(xiàn)狀與處理技術(shù)研究[D]. 閭幸.上海師范大學(xué) 2013
[4]污泥堿性厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸的條件優(yōu)化研究[D]. 柴同志.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[5]牛糞厭氧消化產(chǎn)沼氣工藝研究[D]. 孔蕊.山東大學(xué) 2012
[6]不同牲畜糞便與水稻秸稈混合厭氧發(fā)酵特性的研究[D]. 李文靜.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
[7]影響有機(jī)固體廢棄物厭氧成氣因素的研究[D]. 蘭勁濤.重慶大學(xué) 2005
本文編號(hào):3109930
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