供水管道生物膜是探究和控制飲用水微生物安全風(fēng)險的關(guān)鍵因素,其致病潛力越來越受公眾關(guān)注,目前甚少有研究從條件致病菌及生物膜的微生物功能這兩方面展開對致病潛力的研究。另外,由于環(huán)境中的絕大部分微生物都是不可培養(yǎng)的,對它們更深入的研究主要基于微生物DNA和分子生物技術(shù),因此從環(huán)境中,尤其是從貧營養(yǎng)環(huán)境(例如飲用水系統(tǒng))中獲得盡量多且具有代表性的微生物對于研究微生物群落及功能是十分重要的。本研究首先探究了適用于供水管道生物膜的預(yù)處理方法,提高了從環(huán)境雜質(zhì)上獲取的微生物量;然后利用室內(nèi)供水管道模擬裝置,對比研究了生物膜在其中生長的差異,并提出了適用條件;最后依托搭建在SX市和JX市的中試平臺,以不同水質(zhì)和管材為研究對象,通過宏基因組測序技術(shù)對比研究了水質(zhì)和管材對生物膜致病潛力的影響,為實際供水運(yùn)行提供建議。研究取得的主要研究結(jié)果如下:(1)對于實際供水管道內(nèi)的生物膜樣品,最優(yōu)的超聲處理方法為將采集到的微生物附著介質(zhì)(如沉積物和管垢等)在20 kHz超聲頻率,13W功率下超聲1 min,然后將介質(zhì)轉(zhuǎn)移到新鮮的PBS溶液中靜置20 min,再重復(fù)超聲處理,一共超聲處理15次。該最優(yōu)超聲方法可以使DN...

【文章頁數(shù)】：157 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
序言
摘要
Abstract
文中常用縮寫說明
第一章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 供水管道生物膜中條件致病菌的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 供水管道生物膜中毒力基因的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 生物膜樣品超聲濃縮預(yù)處理方法的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 研究供水管道生物膜的裝置
        1.2.5 研究供水管道生物膜的分子生物學(xué)技術(shù)
    1.3 研究目的及意義
    1.4 技術(shù)路線及研究內(nèi)容
第二章 供水管道生物膜樣品超聲濃縮預(yù)處理方法優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 最優(yōu)超聲條件的研究方案
        2.2.2 最優(yōu)菌液濃縮方法的研究方案
        2.2.3 單菌種的挑選和培養(yǎng)基
        2.2.4 生物膜的培養(yǎng)和采樣
        2.2.5 指標(biāo)檢測方法
        2.2.6 數(shù)據(jù)分析方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 基于單菌種生物膜的超聲試驗
        2.3.2 基于供水管道生物膜的正交試驗
        2.3.3 對實際供水管道生物膜處理效果的驗證
        2.3.4 不同菌液濃縮方法的效果
    2.4 本章小結(jié)
第三章 供水管道模擬裝置對生物膜生長的影響研究
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 實驗方案
        3.2.2 管道模擬裝置
        3.2.3 臺式模擬反應(yīng)器
        3.2.4 各模擬裝置中采樣片的設(shè)計
        3.2.5 生物膜的采樣及其預(yù)處理方法
        3.2.6 微生物指標(biāo)檢測方法
        3.2.7 理化指標(biāo)檢測方法
        3.2.8 數(shù)據(jù)分析方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 試驗進(jìn)水和裝置出水水質(zhì)的波動
        3.3.2 管道模擬裝置內(nèi)不同原位采樣片上生物膜生長的差異
        3.3.3 不同模擬裝置內(nèi)生物膜生長的差異
        3.3.4 不同水力停留時間對模擬裝置內(nèi)生物膜生長的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 兩個城市供水管道生物膜中條件致病菌分布研究
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 供水管道生物膜的中試平臺設(shè)計
        4.2.2 采樣管道的信息
        4.2.3 生物膜與水樣現(xiàn)場采集及預(yù)處理方法
        4.2.4 微生物指標(biāo)檢測方法
        4.2.5 理化指標(biāo)檢測方法
        4.2.6 數(shù)據(jù)分析方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 兩個城市供水水質(zhì)指標(biāo)對比分析
        4.3.2 兩個城市供水管道生物膜屬性對比分析
        4.3.3 兩個城市供水系統(tǒng)中的條件致病菌的分布情況對比
    4.4 本章小結(jié)
第五章 兩個城市供水管道生物膜中代謝及毒力基因?qū)Ρ妊芯?br>    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 供水管道中試平臺的設(shè)計
        5.2.2 采樣管道的信息
        5.2.3 生物膜與水樣現(xiàn)場采集及預(yù)處理方法
        5.2.4 提取DNA和宏基因組測序法
        5.2.5 數(shù)據(jù)分析方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 兩個城市供水管道生物膜中的基礎(chǔ)代謝功能基因
        5.3.2 兩個城市供水管道生物膜中的攻擊型基因
        5.3.3 兩個城市供水管道生物膜中的消毒劑耐受功能基因
        5.3.4 兩個城市供水管道生物膜中的抗生素抗性基因
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 對實際工程的建議
    6.3 創(chuàng)新點
    6.4 不足與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷



本文編號：3913733