好-厭氧聯(lián)合堆肥對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物中抗生素耐藥基因的消減研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-09 05:52
隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī);a(chǎn)業(yè)化發(fā)展,以畜禽糞便與作物秸稈為主的農(nóng)業(yè)廢棄物日益增多,不恰當(dāng)?shù)奶幚聿粌H無法減輕環(huán)境負(fù)擔(dān),還會(huì)引起環(huán)境的二次污染。本研究選擇畜禽糞便與秸稈為研究對(duì)象。前期大量研究發(fā)現(xiàn)畜禽糞便中抗生素及耐藥基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)殘留量普遍較高,隨著其作為肥料被施用,嚴(yán)重威脅農(nóng)田土壤及農(nóng)作物的環(huán)境健康安全。尤其是ARGs,作為一種新的基因污染物其能夠通過水平基因轉(zhuǎn)移增殖擴(kuò)散,不僅會(huì)污染農(nóng)田土壤,甚至?xí)S食物鏈進(jìn)入人體,危及人體健康。因此,開展畜禽糞便中ARGs的消減是保證廢棄物資源化利用安全的前提。然而,基于大量研究,發(fā)現(xiàn)單一的好氧堆肥或厭氧堆肥存在消減ARGs效率低下的問題,甚至存在一定的增殖擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn),亟需對(duì)消減ARGs的堆肥工藝進(jìn)行優(yōu)化。目前,對(duì)于好-厭氧聯(lián)合堆肥工藝,尚無具體的研究。因此,本文對(duì)好-厭氧聯(lián)合堆肥消減ARGs的工藝進(jìn)行探究,在保障堆肥肥效為基礎(chǔ)前提下,首先篩選出堆肥產(chǎn)出肥效最優(yōu)的參數(shù)組合。以該組合為對(duì)照,設(shè)置單因素實(shí)驗(yàn),探究不同物料比例、聯(lián)合厭氧時(shí)間、翻堆頻率及微生物菌劑的好-厭氧堆肥處理過程中ARGs的動(dòng)態(tài)變化...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
水平基因轉(zhuǎn)移機(jī)制(FURUYAandLOWY,2006)
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第一章緒論6明確畜禽糞便堆肥源頭上影響ARGs變化的關(guān)鍵因子,從而制定有效的ARGs消減技術(shù)優(yōu)化策略,減緩ARGs在環(huán)境中的滲透和蔓延。圖1-2農(nóng)村環(huán)境中ARGs遷移傳播路徑(FANGetal.,2018)Fig.1-2Migrationpathsofantibioticresistancegenesinruralenvironment.1.3影響ARGs傳播擴(kuò)散的主要因素1.3.1移動(dòng)遺傳原件及微生物載體ARGs的傳播擴(kuò)散受到周圍環(huán)境的影響。ZHANGetal.(2019a)在堆肥過程中發(fā)現(xiàn),ARGs豐度的變化受基因水平轉(zhuǎn)移(HGT)和微生物群落結(jié)構(gòu)變化的共同驅(qū)動(dòng)。CHENetal.(2019a)人在水環(huán)境中ARGs的驅(qū)動(dòng)因素研究中也發(fā)現(xiàn)MGEs和微生物是ARGs豐度變化的主要影響因素。其中起到直接影響作用的是作為ARGs水平遷移傳播重要載體的可移動(dòng)遺傳原件。GOUetal.(2018a)的研究中提到,ARGs可能在整合子、轉(zhuǎn)座子和微生物基因組中遺傳上相互連接,從而產(chǎn)生對(duì)多種抗生素的耐藥性,并可能通過HGT同步傳播非致病性、病原體,甚至是遠(yuǎn)親生物。而水平基因轉(zhuǎn)移(HGT)是微生物在進(jìn)化過程中富集和獲得抗生素抗性的基本生物學(xué)途徑,其作為ARGs的載體,在ARGs的增殖和傳播中起著重要的作用。BENGTSSON-PALMEandLARSSON(2015)的研究發(fā)現(xiàn)較高的微生物量和微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性很可能與ARGs較高的轉(zhuǎn)移概率有關(guān)。許多先前的研究表明,ARGs的變化受到微生物演替的顯著影響(CHUNYAetal.,2018;WEIetal.,2018)。1.3.2理化因素環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)等理化因素對(duì)ARGs的傳播擴(kuò)散起到了間接影響的作用,例如pH、NH3-
本研究的技術(shù)路線圖
本文編號(hào):3127044
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
水平基因轉(zhuǎn)移機(jī)制(FURUYAandLOWY,2006)
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第一章緒論6明確畜禽糞便堆肥源頭上影響ARGs變化的關(guān)鍵因子,從而制定有效的ARGs消減技術(shù)優(yōu)化策略,減緩ARGs在環(huán)境中的滲透和蔓延。圖1-2農(nóng)村環(huán)境中ARGs遷移傳播路徑(FANGetal.,2018)Fig.1-2Migrationpathsofantibioticresistancegenesinruralenvironment.1.3影響ARGs傳播擴(kuò)散的主要因素1.3.1移動(dòng)遺傳原件及微生物載體ARGs的傳播擴(kuò)散受到周圍環(huán)境的影響。ZHANGetal.(2019a)在堆肥過程中發(fā)現(xiàn),ARGs豐度的變化受基因水平轉(zhuǎn)移(HGT)和微生物群落結(jié)構(gòu)變化的共同驅(qū)動(dòng)。CHENetal.(2019a)人在水環(huán)境中ARGs的驅(qū)動(dòng)因素研究中也發(fā)現(xiàn)MGEs和微生物是ARGs豐度變化的主要影響因素。其中起到直接影響作用的是作為ARGs水平遷移傳播重要載體的可移動(dòng)遺傳原件。GOUetal.(2018a)的研究中提到,ARGs可能在整合子、轉(zhuǎn)座子和微生物基因組中遺傳上相互連接,從而產(chǎn)生對(duì)多種抗生素的耐藥性,并可能通過HGT同步傳播非致病性、病原體,甚至是遠(yuǎn)親生物。而水平基因轉(zhuǎn)移(HGT)是微生物在進(jìn)化過程中富集和獲得抗生素抗性的基本生物學(xué)途徑,其作為ARGs的載體,在ARGs的增殖和傳播中起著重要的作用。BENGTSSON-PALMEandLARSSON(2015)的研究發(fā)現(xiàn)較高的微生物量和微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性很可能與ARGs較高的轉(zhuǎn)移概率有關(guān)。許多先前的研究表明,ARGs的變化受到微生物演替的顯著影響(CHUNYAetal.,2018;WEIetal.,2018)。1.3.2理化因素環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)等理化因素對(duì)ARGs的傳播擴(kuò)散起到了間接影響的作用,例如pH、NH3-
本研究的技術(shù)路線圖
本文編號(hào):3127044
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