城市污水處理廠二級出水中抗生素抗性基因分布特性及相關性分析
發(fā)布時間:2022-02-13 16:49
采用相對分子質量分級試驗,對城市污水處理廠二級出水中的抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)和溶解性有機物(DOC)相對分子質量分布、ARGs與16S rRNA、Ⅰ類整合子(intⅠ1)和DOC相關性進行研究。結果表明,二級出水中試驗所選的5種ARGs和轉移原件Ⅰ類整合子intⅠ1均被檢出,tet X和sulⅠ含量最高,分別為1. 28×107copies/L和5. 01×107copies/L;另外各ARGs的相對分子質量主要分布在大于100 kDa范圍,且100 kDa、3 kDa膜片上的截留ARGs濃度明顯高于30 kDa和10 kDa膜片;二級出水中游離態(tài)各類ARGs均多于細胞態(tài)的ARGs;通過相關性分析方法發(fā)現(xiàn),除tet X的其他ARGs均與16S rRNA、intⅠ1和DOC有很高的相關性,可為考察水中ARGs的存在狀況及更有效地去除ARGs提供基本理論支撐。
【文章來源】:安全與環(huán)境學報. 2020,20(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
超濾試驗裝置圖
本文研究二級出水中ARGs的相對分子質量分布,采用超濾膜分級方法,將原水依次經(jīng)100 kDa、30kDa、10 k Da、3 k Da超濾膜,每經(jīng)過一級過濾后,均勻攪拌,取100 m L水樣進行后續(xù)數(shù)據(jù)檢測,試驗結果見圖3和表1。從圖3和表1分析可得,試驗原水中的ARGs主要分布在大于100 kDa的區(qū)間范圍。在大于100kDa的相對分子質量區(qū)間,tet A、tet C、tet G的濃度與ARGs總濃度比均在90%以上,tet G只占86.8%,但是其濃度達到6.88×105copies/m L;然而對于sul,大約92.7%的sul I和85.1%的sulⅡ分布在大于100 k Da;作為重要的轉移元件Ⅰ類整合子intⅠ1其相對分子質量也主要分布在100 kDa以上,并且濃度達到107copies/m L,這也是水中ARGs污染難以控制和極易發(fā)生水平轉移的重要原因之一。在4張膜片上檢測到16S rRNA的濃度最大,分別為2.15×109copies/m L、5.66×106copies/m L、2.43×107copies/m L、4.39×107copies/m L,大于100 k Da的占比在93.8%;而通過3 kDa截留后,水中仍然含有6.87×107copies/m L,占比3.0%。
另外,本文發(fā)現(xiàn)在100 kDa膜片上被截留的ARGs含量最多,因為水中存在大量膠體、蛋白質、多糖等大分子物質,ARGs會吸附在其表面,從而提高超濾膜的截留能力,這與Breazeal等[13]研究的水中膠體有助于水中ARGs的去除結果相符。在經(jīng)過30kDa、10 k Da膜片時,膜片上被截留的ARGs減少,這是由于水中能被ARGs附著的大顆粒有機物極少,在此相對分子質量區(qū)間的ARGs大多為游離態(tài)。2.3 二級出水中抗性基因存在形態(tài)分布特征
【參考文獻】:
期刊論文
[1]兩座污水處理系統(tǒng)中細胞態(tài)和游離態(tài)抗生素抗性基因的豐度特征[J]. 張衍,陳呂軍,謝輝,李奧林,代天嬌. 環(huán)境科學. 2017(09)
[2]微生物固化曝氣技術對養(yǎng)殖廢水的深度處理[J]. 莊榆佳,高陽俊,鄧玉君,張嫻,耿春女. 環(huán)境化學. 2015(07)
[3]環(huán)境中抗生素抗性基因的水平傳播擴散[J]. 楊鳳霞,毛大慶,羅義,汪慶,母全華. 應用生態(tài)學報. 2013(10)
碩士論文
[1]污水處理系統(tǒng)中抗生素抗性基因污染研究[D]. 張明美.浙江大學 2013
本文編號:3623557
【文章來源】:安全與環(huán)境學報. 2020,20(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
超濾試驗裝置圖
本文研究二級出水中ARGs的相對分子質量分布,采用超濾膜分級方法,將原水依次經(jīng)100 kDa、30kDa、10 k Da、3 k Da超濾膜,每經(jīng)過一級過濾后,均勻攪拌,取100 m L水樣進行后續(xù)數(shù)據(jù)檢測,試驗結果見圖3和表1。從圖3和表1分析可得,試驗原水中的ARGs主要分布在大于100 kDa的區(qū)間范圍。在大于100kDa的相對分子質量區(qū)間,tet A、tet C、tet G的濃度與ARGs總濃度比均在90%以上,tet G只占86.8%,但是其濃度達到6.88×105copies/m L;然而對于sul,大約92.7%的sul I和85.1%的sulⅡ分布在大于100 k Da;作為重要的轉移元件Ⅰ類整合子intⅠ1其相對分子質量也主要分布在100 kDa以上,并且濃度達到107copies/m L,這也是水中ARGs污染難以控制和極易發(fā)生水平轉移的重要原因之一。在4張膜片上檢測到16S rRNA的濃度最大,分別為2.15×109copies/m L、5.66×106copies/m L、2.43×107copies/m L、4.39×107copies/m L,大于100 k Da的占比在93.8%;而通過3 kDa截留后,水中仍然含有6.87×107copies/m L,占比3.0%。
另外,本文發(fā)現(xiàn)在100 kDa膜片上被截留的ARGs含量最多,因為水中存在大量膠體、蛋白質、多糖等大分子物質,ARGs會吸附在其表面,從而提高超濾膜的截留能力,這與Breazeal等[13]研究的水中膠體有助于水中ARGs的去除結果相符。在經(jīng)過30kDa、10 k Da膜片時,膜片上被截留的ARGs減少,這是由于水中能被ARGs附著的大顆粒有機物極少,在此相對分子質量區(qū)間的ARGs大多為游離態(tài)。2.3 二級出水中抗性基因存在形態(tài)分布特征
【參考文獻】:
期刊論文
[1]兩座污水處理系統(tǒng)中細胞態(tài)和游離態(tài)抗生素抗性基因的豐度特征[J]. 張衍,陳呂軍,謝輝,李奧林,代天嬌. 環(huán)境科學. 2017(09)
[2]微生物固化曝氣技術對養(yǎng)殖廢水的深度處理[J]. 莊榆佳,高陽俊,鄧玉君,張嫻,耿春女. 環(huán)境化學. 2015(07)
[3]環(huán)境中抗生素抗性基因的水平傳播擴散[J]. 楊鳳霞,毛大慶,羅義,汪慶,母全華. 應用生態(tài)學報. 2013(10)
碩士論文
[1]污水處理系統(tǒng)中抗生素抗性基因污染研究[D]. 張明美.浙江大學 2013
本文編號:3623557
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