發(fā)布時間：2017-09-19 06:09

  本文關鍵詞：雞糞堆肥過程中諾氟沙星削減規(guī)律及微生物分子生態(tài)學機制

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【摘要】：抗生素作為飼料添加劑被廣泛應用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)中,然而并不能被畜禽完全吸收,部分隨糞便排出體外,通過有機肥施用等途徑進入農田環(huán)境中,對農業(yè)生態(tài)環(huán)境和人類健康造成嚴重危害。本文針對畜禽糞便中抗生素多殘留問題,建立畜禽糞便中多種抗生素同時檢測的高效液相色譜法,在明確畜禽糞便中氟喹諾酮類抗生素殘留現(xiàn)象嚴重的基礎上,以諾氟沙星作為氟喹諾酮類抗生素模式化合物,采用保溫泡沫箱堆肥反應器等,重點研究了堆體初始碳氮比和外源抗生素降解功能菌劑對堆肥中諾氟沙星降解及堆肥參數的影響,并采用現(xiàn)代測序技術,從分子水平上探討了堆肥過程中諾氟沙星削減的微生物分子生態(tài)學機制。取得的具體結果如下:(1)通過對畜禽糞便中殘留抗生素提取劑、固相萃取柱及淋洗液和洗脫液的選擇優(yōu)化,建立了簡便價廉的同時檢測畜禽糞便中11種抗生素的固相萃取-高效液相色譜法�？股丶訕嘶厥章式橛�62.7%~99.2%之間,檢測限為0.1~1.9μg·kg~(-1),定量限為0.3~5.9μg·kg~(-1),可以完成畜禽糞便中抗生素殘留的快速定量檢測。利用該方法測定了北京市郊區(qū)規(guī)�；B(yǎng)殖場中牛糞、豬糞、雞糞的抗生素殘留情況,結果發(fā)現(xiàn),糞便中抗生素殘留以四環(huán)素類、氟喹諾酮類、磺胺類為主,占畜禽糞便中抗生素總殘留量的99%以上,在3種主要畜禽糞便中,雞糞殘留抗生素現(xiàn)象最突出。(2)堆體初始碳氮比(分別為10、15、20、25、35)和外源抗生素降解功能菌劑(細菌T4和真菌FZC3,由本實驗室篩選分離而得)對雞糞堆肥中諾氟沙星(濃度為100 mg·kg~(-1))的削減是有影響的。堆體初始C/N為25對堆肥中諾氟沙星的去除效果優(yōu)于其他處理;堆肥結束時,諾氟沙星在堆體初始C/N為25處理的去除率為71.37%,與其他處理相比,分別增加13.18%(C/N為10)、1.76%(C/N為15)、0.25%(C/N為20)、15.69%(C/N為35),發(fā)芽指數GI為82.14%,相比其他處理分別增加25.42%(C/N為10)、9.14%(C/N為15)、3.90%(C/N為20)、21.05%(C/N為35)。添加外源菌劑在一定程度上提高了諾氟沙星的降解,細菌處理優(yōu)于真菌,但效果不顯著;外源細菌降低了堆體的毒性,有助于堆肥的腐熟,堆肥結束時,外源細菌處理的發(fā)芽指數GI為82.28%(高濃度)和80.55%(低濃度),而其他處理的GI均低于80%;高濃度外源真菌能夠減少氮素損失,堆肥結束時全氮含量降低11.31%,比其他處理降低率減少1.84%~7.93%。(3)優(yōu)化條件下諾氟沙星在雞糞堆肥中的削減規(guī)律及微生物多樣性動態(tài)變化研究結果表明:諾氟沙星的存在縮短了堆肥高溫期時間,降低了堆體pH和總有機碳含量,提高了堆體全氮含量;諾氟沙星在雞糞堆肥中的削減規(guī)律符合一級動力學方程,相關系數介于0.7357~0.9396,但不同濃度的降解情況存在差異,添加濃度為50 mg·kg~(-1)的去除效果最好,去除率達80.78%,含量過高會抑制微生物活性,影響去除效果,含量低時會吸附在堆體物質上,不利于其徹底去除;添加濃度50mg·kg~(-1)的處理發(fā)芽指數GI低于80%,顯著降低雞糞堆肥產品的腐熟度。諾氟沙星的存在提高了堆肥高溫期微生物群落的豐度和整個堆肥過程中的真菌多樣性,對細菌多樣性影響不明顯;與諾氟沙星降解有一定關系的細菌主要是芽孢桿菌屬、芽孢八疊球菌屬和擬桿菌屬,真菌包括酵母屬、曲霉屬、節(jié)擔菌屬以及一個未被辨識的菌屬。
【關鍵詞】：諾氟沙星 檢測方法 碳氮比 外源菌劑 微生物多樣性
【學位授予單位】：中國農業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S141.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第一章 引言13-21
• 1.1 抗生素簡介13-16
• 1.1.1 氟喹諾酮類抗生素簡介13-14
• 1.1.2 抗生素在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中的使用現(xiàn)狀14
• 1.1.3 抗生素殘留的潛在生態(tài)風險14-16
• 1.2 好氧堆肥技術簡介及其在有機污染物去除中的應用16-19
• 1.2.1 堆肥評價指標16-17
• 1.2.2 好氧堆肥過程中有機污染物削減及其影響因素17-18
• 1.2.3 堆肥微生物研究18-19
• 1.2.4 高通量測序在堆肥過程中微生物多樣性變化研究中的應用19
• 1.3 本研究的目的與意義19-21
• 第二章 畜禽糞便中抗生素殘留的高效液相色譜檢測方法建立21-34
• 2.1 引言21-23
• 2.2 材料與方法23-27
• 2.2.1 儀器與試劑23
• 2.2.2 樣品采集23-26
• 2.2.3 樣品處理與分析26-27
• 2.2.4 質量保證與控制27
• 2.3 結果與討論27-33
• 2.3.1 萃取條件及方法優(yōu)化27-30
• 2.3.2 定量方法30-32
• 2.3.3 糞便樣品中抗生素殘留測定32-33
• 2.4 小結33-34
• 第三章 碳氮比和外源菌劑對雞糞堆肥中諾氟沙星降解及堆肥參數的影響34-51
• 3.1 引言34
• 3.2 材料與方法34-37
• 3.2.1 試驗材料34-35
• 3.2.2 試驗設計及取樣35-36
• 3.2.3 分析項目及測定方法36-37
• 3.2.4 數據處理方法37
• 3.3 結果分析37-47
• 3.3.1 碳氮比對雞糞堆肥中諾氟沙星降解及堆肥參數的影響37-42
• 3.3.2 外源菌劑對雞糞堆肥中諾氟沙星降解及堆肥參數的影響42-47
• 3.4 討論47-49
• 3.4.1 碳氮比對雞糞好氧堆肥過程的影響47-48
• 3.4.2 外源菌劑對雞糞好氧堆肥過程的影響48-49
• 3.5 小結49-51
• 第四章 諾氟沙星在優(yōu)化條件下雞糞堆肥中的降解規(guī)律及其對微生物多樣性的影響51-68
• 4.1 引言51
• 4.2 材料與方法51-54
• 4.2.1 試驗材料51
• 4.2.2 試驗設計及取樣51-52
• 4.2.3 分析項目及測定方法52
• 4.2.4 堆肥樣品總DNA的提取及高通量測序52-53
• 4.2.5 數據處理與分析53-54
• 4.3 結果分析54-65
• 4.3.1 諾氟沙星在雞糞堆肥過程中的降解規(guī)律54-55
• 4.3.2 諾氟沙星對雞糞堆肥中相關參數的影響55-58
• 4.3.3 種子發(fā)芽指數58-59
• 4.3.4 諾氟沙星對堆肥中微生物多樣性的影響59-65
• 4.4 討論65-66
• 4.4.1 諾氟沙星在雞糞堆肥過程中的降解規(guī)律65
• 4.4.2 諾氟沙星對雞糞堆肥參數及種子發(fā)芽指數的影響65-66
• 4.4.3 諾氟沙星對堆肥中微生物多樣性的影響66
• 4.5 小結66-68
• 第五章 全文結論68-69
• 5.1 結論68
• 5.2 創(chuàng)新點68
• 5.3 展望68-69
• 參考文獻69-78
• 致謝78-79
• 作者簡歷79

【參考文獻】

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1 郭亞萍;張國慶;陳青君;程繼鴻;;雙孢蘑菇堆肥中真菌群落多樣性分析[J];菌物學報;2014年02期

2 郝宏珊;楊保偉;師俊玲;席美麗;王新;崔s，

本文編號：879940