隨著再生水管道使用時間的延長,再生水中的微生物會以管壁為介質(zhì)附著生長并逐漸形成生物膜,一些會對人體健康產(chǎn)生危害的微生物可能會在生物膜中復(fù)生并大量繁殖。此外,研究表明生物膜能夠同時促進抗生素抗性的擴散和獲取,增加致病微生物獲得抗性的機率,從而對再生水的用水安全產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。本研究采用自制的AR反應(yīng)器來模擬再生水在球墨鑄鐵、不銹鋼和PE三種不同材質(zhì)管道內(nèi)的輸送過程,研究了三種材質(zhì)的管道在輸配再生水時管道內(nèi)生物膜的生長規(guī)律、生物膜中微生物的種群結(jié)構(gòu)演化過程及抗生素抗性基因的分布特征。本研究的成果對于明晰再生水輸配管道中微生物在管道內(nèi)壁上的增長規(guī)律,明確易于在生物膜中滋生的微生物的種屬類別,從而有針對性地采取工程措施保證再生水利用的安全性具有一定的指導(dǎo)作用。本研究結(jié)果如下:（1）考察生物膜中HPCs的數(shù)量和EPS的含量發(fā)現(xiàn):球墨鑄鐵掛片表面的生物膜中異養(yǎng)菌數(shù)量水平最高,其數(shù)量隨運行時間的延長呈上升趨勢。不銹鋼掛片表面的生物膜中異養(yǎng)菌數(shù)量水平最低,整體呈先上升后降低的趨勢。PE掛片表面的生物膜中異養(yǎng)菌數(shù)量整體的變化趨勢為先上升后降低,前30 d內(nèi)其表面異養(yǎng)菌的數(shù)量水平大于同階段其它兩種管材。三種... 

【文章來源】：青島理工大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

污水處理廠主要工藝流程

青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文304.2Beta多樣性分析為探究各樣品間微生物群落組成的相似性及差異性，采用PCoA分析和樣本層級聚類分析的方法對不同微生物群落間的物種多樣性進行比較。主坐標(biāo)分析（Principalco-ordinatesanalysis,PCoA），是一種先對一系列特征值和特征向量進行排序，然后選擇排在前幾位的最主要特征值，并將其表現(xiàn)在坐標(biāo)系里的方法。使用的距離計算方法為unweighted_unifrac，分類水平為OTU，所得結(jié)果如圖4-3所示。圖4-3樣本PCoA分析Figure4-3PCoAanalysisofsamplesPC1和PC2是造成各樣本之間微生物群落組成差異的兩個最主要特征，分別解釋了41.26%和21.88%的差異，合計高達63.14%。樣本點之間的距離越接近說明群落結(jié)構(gòu)組成越相似，如圖中的Rawwater、SS60、SS90、PE60及PE90等點，說明不銹鋼及PE掛片表面生物膜中的微生物組成與原水相似度較高，可能是由于兩種管材對群落結(jié)構(gòu)的影響較��；CI30、CI60和CI90不但距其他點較遠(yuǎn)，它們?nèi)c之間的距離也較大，說明球墨鑄鐵掛片表面生物膜中的微生物群落組成與原水及其它兩種管材相比差異較大，且在不同時間點的群落組成也存在一定差異，推測球墨鑄鐵管的腐蝕過程是引起這種差異的主要原因。球墨鑄鐵管使用初期的腐蝕速率較快，能夠大量釋放鐵離子[70,71]。有研究表明，一些好氧的革蘭氏陰性細(xì)菌可以利用羥基氧化鐵作為營養(yǎng)物質(zhì)[59,72]；還有一部分微生物能夠在厭氧

青島理工大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文31呼吸鏈中將鐵離子作為最終電子受體[73]，說明腐蝕過程會對生物膜中的微生物產(chǎn)生一定的選擇作用。而隨著腐蝕過程逐漸穩(wěn)定，鐵離子釋放量相對降低[70,71]，其對球墨鑄鐵掛片表面生物膜中的微生物組成的影響越來越小，因此球墨鑄鐵的樣本點距離其他樣本點越來越近。為研究不同樣本群落結(jié)構(gòu)的相似性或差異關(guān)系，使用braycurtis算法計算樣本在OTU水平上的距離并對樣本群落距離矩陣進行聚類分析，構(gòu)建樣本層級聚類樹。樣本分支之間的距離越近，說明樣本之間群落組成越相似。分析結(jié)果如圖4-4所示，由結(jié)果可知SS60、SS90、PE60、PE90與原水之間距離最近，CI60和CI90次之，而CI30距離其他樣本距離最遠(yuǎn)，再一次證明了PCoA中的結(jié)果。圖4-4樣本層級聚類分析圖Figure4-4HierarchicalClusterAnalysisofsamples4.3三種材質(zhì)掛片表面的生物膜中微生物的群落組成及演化規(guī)律為考察各樣品在不同分類水平下的群落結(jié)構(gòu)并比較分析各樣品群落結(jié)構(gòu)之間的差異，采用RDPclassifier貝葉斯算法對相似水平為97%的OTU代表序列進行分類學(xué)分析，共得到39個門，91個綱，259個目，456個科，867個屬，1444個種。下面將分別對各生物膜樣品中的微生物在門、綱及種水平下的群落組成進

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Spearman秩相關(guān)的再生水利用量影響因素研究[J]. 余鵬明,管孝艷,陳俊英,管佳潔,張晨陽,郝彥昕.  節(jié)水灌溉. 2019(10)
[2]A2/O生活污水處理系統(tǒng)中抗生素抗性基因的分布及去除[J]. 謝輝,包櫻鈺,李菲菲,溫東輝,陳呂軍.  環(huán)境工程. 2019(12)
[3]Abundance of antibiotic resistance genes and their association with bacterial communities in activated sludge of wastewater treatment plants: Geographical distribution and network analysis[J]. Haihan Zhang,Huiyan He,Shengnan Chen,Tinglin Huang,Kuanyu Lu,Zhonghui Zhang,Rong Wang,Xueyao Zhang,Hailong Li.  Journal of Environmental Sciences. 2019(08)
[4]供水管網(wǎng)生物膜特征及對消毒副產(chǎn)物生成勢的影響[J]. 陳停,徐葉琴,李冬平,孫國勝,趙焱,解躍峰,姚萌,冉志霖.  供水技術(shù). 2019(01)
[5]環(huán)境中抗生素抗性基因與Ⅰ型整合子的研究進展[J]. 蘇志國,張衍,代天嬌,陳嘉瑜,張永明,溫東輝.  微生物學(xué)通報. 2018(10)
[6]細(xì)菌Ⅱ型、Ⅲ型整合子在耐藥性傳播中的作用[J]. 李紫云,王明鈺,徐海.  中國抗生素雜志. 2018 (02)
[7]不同方法提取活性污泥胞外聚合物的特性分析[J]. 吳桂榮,儲昭瑞,榮宏偉,譚炳琰.  廣州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(06)
[8]管網(wǎng)多相界面下抗生素抗性菌的分布特征研究[J]. 周賀,王雙玲,徐夢瑤,王禮,王永京,張燦,張明露.  中國環(huán)境科學(xué). 2017(06)
[9]污水處理廠中磺胺類抗生素、抗性菌、抗性基因的特性[J]. 金明蘭,劉凱,徐瑩瑩,薛洪海,王穎,胡洪營.  環(huán)境工程. 2015(11)
[10]再生水回灌地下水環(huán)境安全風(fēng)險評價技術(shù)方法研究[J]. 楊昱,廉新穎,馬志飛,安達,姜永海,袁志業(yè),席北斗.  生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2014(11)

碩士論文
[1]再生水中球墨鑄鐵和PE管材生物膜及腐蝕特性研究[D]. 劉戀.北京建筑大學(xué) 2016
[2]再生水模擬管網(wǎng)中微生物群落結(jié)構(gòu)特征及其腐蝕相關(guān)性研究[D]. 彭力.北京建筑大學(xué) 2016
[3]鑄鐵供水管的初腐蝕與微生物特性研究[D]. 李煒煜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號：3298967