抗生素被廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)飼料中,并誘導(dǎo)動(dòng)物腸道與畜禽糞便中產(chǎn)生抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes,ARGs）。ARGs可以通過(guò)水平基因轉(zhuǎn)移在不同微生物間傳播,當(dāng)大量攜帶ARGs的有機(jī)肥被施入農(nóng)田,土壤中微生物獲得抗生素抗性的風(fēng)險(xiǎn)隨之加大,甚至威脅人體健康。厭氧發(fā)酵是畜禽糞便資源化利用的重要方式,但其發(fā)酵產(chǎn)物中存在較大的ARGs傳播風(fēng)險(xiǎn)。納米零價(jià)鐵（Nano-zerovalent iron,n ZVI）具有強(qiáng)還原性和高反應(yīng)活性,在修復(fù)抗生素污染和提高厭氧發(fā)酵效率方面具有優(yōu)越性能。因此,本文將n ZVI添加入牛糞厭氧發(fā)酵過(guò)程,研究了不同濃度(0、80和160 mg·L^-1)的n ZVI對(duì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣、ARGs、移動(dòng)基因元件（Mobile genetic elements,MGEs）和微生物群落的影響,分析了ARGs與MGEs、微生物群落、環(huán)境因子之間的關(guān)系,探究了n ZVI對(duì)ARGs賦存狀況產(chǎn)生影響的主要因素。主要結(jié)果和結(jié)論如下:（1）n ZVI的添加增加了厭氧發(fā)酵甲烷產(chǎn)量,添加80 mg·L^-1與160 ... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

第二章納米零價(jià)鐵對(duì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣的影響132.1材料與方法2.1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)本研究中的發(fā)酵原料為牛糞，來(lái)自陜西楊凌當(dāng)?shù)剞r(nóng)場(chǎng)，養(yǎng)殖規(guī)模為800頭牲畜。nZVI從北京德科島津科技有限公司（中國(guó)）獲得，利用透射電子顯微鏡(TEM)觀測(cè)其微觀結(jié)構(gòu)（圖2-1）。根據(jù)nZVI對(duì)于抗生素污染廢水中抗生素的去除效率及其對(duì)微生物活性的影響，選擇80和160mg·L-1的nZVI添加量，具體試驗(yàn)處理設(shè)置見(jiàn)表2-1。80mg·L-1的nZVI對(duì)抗生素污染廢水具有較高的抗生素去除能力（Fangetal.2011a）。但是，當(dāng)劑量超過(guò)200mg·L-1時(shí)，nZVI會(huì)對(duì)環(huán)境中的微生物活性產(chǎn)生不利影響（Wuetal.2013）。表2-1試驗(yàn)處理設(shè)置Table2-1Treatments試驗(yàn)處理納米零價(jià)鐵添加量（mg/L）CK0N8080N1601602.1.2試驗(yàn)裝置消化反應(yīng)器包括45個(gè)相同的500mL錐形瓶，工作體積為400mL，進(jìn)行毀瓶試驗(yàn)。糞便和蒸餾水混合，以取自牛糞中溫厭氧發(fā)酵30天的產(chǎn)物作為接種物，調(diào)至總固體含量為8%，體系中含牛糞干重25.6g和接種物80mL。試驗(yàn)設(shè)置在中溫發(fā)酵條件（35℃）下進(jìn)行，向厭氧發(fā)酵反應(yīng)器中充N2保持初始厭氧環(huán)境，反應(yīng)器均在生化培養(yǎng)箱中恒溫培養(yǎng)，每個(gè)處理設(shè)置三個(gè)重復(fù)，并每天手動(dòng)混合一次（Songetal.2017）。采用排水法測(cè)量每天沼氣產(chǎn)量，所用的厭氧發(fā)酵裝置如圖2-2所示。圖2-1納米零價(jià)鐵TEM圖像Figure2-1TEMimagesofNano-zerovalentiron

西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2-2厭氧反應(yīng)器裝置圖（1-厭氧消化反應(yīng)器；2-采氣口；3-集氣瓶；4-排水法集水瓶）Figure2-2Diagramofanaerobicreactor（1-Anaerobicdigestionreactor;2-Gasextractionport;3-Gascollectionbottle;4-Watercollectionbottle）表2-2試驗(yàn)牛糞和接種物理化性質(zhì)Table2-2Charactersofrawmaterialcattlemanureandinoculum總固體含量TS(%)VS/TS(%)pHC/N比牛糞Cattlemanure13.9572.37.5625.3接種物inoculum8.449.17.3220.12.1.3樣品采集厭氧發(fā)酵反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)間為43天，當(dāng)甲烷日產(chǎn)量少于累積甲烷產(chǎn)量的1%時(shí)終止厭氧發(fā)酵過(guò)程（Suietal.2018）。取樣時(shí)間為第0、6、16、30和43天，取出的樣品轉(zhuǎn)移到離心管中，離心（5000rpm，15分鐘）。上清液用于測(cè)定pH、NH4+-N、NO3--N和VFAs含量。日沼氣產(chǎn)量采用排水法測(cè)定，用集氣袋收集產(chǎn)氣，后續(xù)進(jìn)行甲烷和CO2氣體濃度的測(cè)定。2.1.4樣品測(cè)定使用配備有火焰離子化檢測(cè)器（flameionizationdetector,FID）的氣相色譜儀（7890A氣相色譜儀；安捷倫，美國(guó)）測(cè)量甲烷含量。柱和檢測(cè)器的溫度分別設(shè)定為50℃和250℃。氮?dú)猓∟2,99.999%）作為載氣，同時(shí)保持流速為25mL·min-1。將上清液用6MHCl酸化以將pH降低至3以下，并通過(guò)0.22-m膜過(guò)濾以測(cè)量VFA。使用FID和FFAP色譜柱通過(guò)氣相色譜法（GC-2010PLUS，Shimadzu，日本）測(cè)定上清液中VFAs的濃度，包括乙酸，丙酸，丁酸，戊酸和異戊酸。噴射器溫度為220℃，檢測(cè)器溫度為250℃。溫度程序從100℃（0分鐘）開(kāi)始，然后以8℃·min-1的速度加熱到150℃。載氣是氦氣，1423

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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