好氧堆肥是處理污泥、秸稈等有機固體廢物并使之資源化的一項重要技術。抗生素抗性基因（ARGs）等新型污染物的存在及其潛在風險對污泥堆肥及資源化利用提出了更高要求。無論是從有機固體廢棄物資源化的角度考慮,還是從減少固體廢棄物環(huán)境污染的問題出發(fā),以農(nóng)業(yè)廢棄物添加對污泥堆肥的腐熟效果,及其堆肥、產(chǎn)物利用過程ARGs傳播問題都值得關注。本論文從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)廢棄物與污泥堆肥腐熟效果較差這一實際問題出發(fā),擬開展以秸稈基質(zhì)協(xié)同污泥堆肥的效果評價,并揭示好氧堆肥過程中ARGs削減的關鍵因素,同時闡明秸稈基質(zhì)協(xié)同污泥堆肥產(chǎn)物利用過程中ARGs在土壤—植物體系傳播風險及驅動機制。主要研究結論如下:1、運用發(fā)酵基質(zhì)返混實現(xiàn)秸稈好氧堆肥快速運行。秸稈基質(zhì)返混堆肥的溫度在初始階段迅速上升,并于第3天進入嗜熱階段（≥45℃）且維持了5天時間,松結態(tài)胡敏酸和穩(wěn)結態(tài)胡敏酸含量在腐熟階段顯著增加（P<0.05）,分別由7.72±0.31 g/kg和0.72±0.15 g/kg增加到18.64±0.05 g/kg和14.68±0.29 g/kg。秸稈基質(zhì)返混堆肥過程中出現(xiàn)了四個優(yōu)勢菌門（Firmicutes,Proteo... 

【文章來源】：華東師范大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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抗生素在革蘭氏陰性細菌中的抗性機理[67]

華東師范大學博士論文第1章81.2.2市政污泥的處理現(xiàn)狀市政污泥是城鎮(zhèn)污水處理廠中不同處理工序的固、液物質(zhì)的混合體。據(jù)我國統(tǒng)計年鑒統(tǒng)計，2017年底我國城鎮(zhèn)污水處理廠產(chǎn)生剩余污泥量約為5000余萬噸[74]。這些污泥中不僅含有大量微生物生長所需的氮、磷等元素及蛋白質(zhì)物質(zhì)，還往往累積著污水處理和污泥脫水過程中的有毒有害物質(zhì)，如重金屬、化學添加劑、持久性有機污染物和抗生素等。這些有害物質(zhì)如處理不當或未經(jīng)處理而直接進入環(huán)境中，勢必對土壤、水體等造成威脅[75]。隨著“水十條”的實施，我國市政污泥處理處置面臨著新的挑戰(zhàn)和機遇。圖1.2我國污泥處理現(xiàn)狀Figure1.2PresentsituationofsludgetreatmentinChina在我國，對于污泥的處理有多種方式，包括：填埋（占66%）、土地利用（占13%）、焚燒（占6%）、建材利用（占4%）及其他（占11%）[76]（圖1.2）。其中，填埋仍然是我國污泥處理的主要方式，該操作工藝簡單、成本低，但占地面積大，且填埋過程中比較容易因管理不到位造成滲濾液滲漏導致地下水體污染和散發(fā)的臭味造成大氣污染。盡管填埋可以暫時處理污泥，而該方法不能消除污染，具有較為嚴重的環(huán)境安全隱患，已逐漸不被大眾所接受。焚燒可以較為徹底的處理市政污泥，該方法能破環(huán)病原體和有機物質(zhì)，大幅降低污泥的體積，但其不足之處為在焚燒過程中產(chǎn)生的灰分較多且會產(chǎn)生二次污染，處理成本高，無法大面積推廣。土地利用主要是指把污泥作為土壤改良劑或肥料進入土壤，從而對土壤性質(zhì)進行改善，以提高土壤的肥力。其原因是污泥含有大量氮、磷等植物生長有利的營養(yǎng)元素。根據(jù)我國的實際情況，污泥的土地利用是現(xiàn)階段適合我國國情的處

華東師范大學博士論文第1章12些微生物一般可以在植物組織、植物的氣生組分中（葉境），以及在植物根的地下（根際）進行定植[8]。作為植物的第二基因組，植物微生物組可以影響植物的表型，如生長和對病原體、害蟲和環(huán)境脅迫的耐受性[103,104]。在農(nóng)業(yè)用地上施用污泥堆肥等有機肥是循環(huán)利用養(yǎng)分和提高作物產(chǎn)量的普遍做法，但也是傳播ARGs的一種主要代表性途徑（圖1.3）[8]：施有機肥可直接增加土壤ARB，植物微生物組作為連接土壤微生物和人類微生物的橋梁，可將ARGs經(jīng)食物鏈傳給人類。可見，有機肥的施用加速了ARGs通過植物向人類傳播的風險。因此，優(yōu)化有機固體廢棄物的處理處置方式以削減ARGs殘留量成為農(nóng)業(yè)發(fā)展及廢物資源化利用迫在眉睫的問題[105]。圖1.3施有機肥對植物微生物抗性的影響示意圖[8]Figure1.3Diagramoftheeffectsoftheapplicationoforganicfertilizerontheresistanceofplantmicroorganisms目前，有關抗生素抗性在植物中的遷移和傳播的報道還比較少。植物可通過根部效應影響根系附近的土壤微生物，而植物根際被認為是耐藥或耐抗生素細菌擴增的聚集地[106]。這些微生物可以通過水平基因轉移，向植物的內(nèi)生菌提供ARGs。這些內(nèi)生菌在植物組織中長期定植（至少一個生命周期）[107]。部分內(nèi)生菌（如：Salmonellaspp.）與人類病原體或機會性人類病原體密切相關[108]，并且可以獲得土壤中的ARGs[109]。尤其是可生食蔬菜中定植的微生物不能通過清洗

【參考文獻】：
期刊論文
[1]全規(guī)模原水生物膜預處理系統(tǒng)細菌結構特征[J]. 徐一蘭,陸東輝,陽廣鳳,朱亮,周華峰,蔣躍杰.  應用與環(huán)境生物學報. 2019(02)
[2]四環(huán)素對大腸桿菌抗生素抗性基因進化的影響[J]. 賴曉琳,吳平霄,阮博.  環(huán)境科學學報. 2019(08)
[3]大腸桿菌ABC轉運體研究進展[J]. 馮振月,劉德福,崔玉東.  中國人獸共患病學報. 2018(10)
[4]城鎮(zhèn)污水處理廠污泥穩(wěn)定化處理的必要性和迫切性的思考[J]. 戴曉虎.  給水排水. 2017(12)
[5]超高溫自發(fā)熱好氧堆肥工藝處理剩余污泥[J]. 薛兆駿,周國亞,俞肖峰,王洪春,王耀元,鄭大為,賈方旭,黃宇,王淑瑩,彭永臻.  中國環(huán)境科學. 2017(09)
[6]農(nóng)作物秸稈基質(zhì)化利用技術研究進展[J]. 范如芹,羅佳,嚴少華,盧信,劉麗珠,張振華.  生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報. 2016(03)
[7]種子發(fā)芽試驗在低碳氮比堆肥腐熟度評價方面的適用性[J]. 羅淵,袁京,李國學,李恕艷,江滔,譚鈞,邢文軍.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2016(01)
[8]以秸稈為基質(zhì)的發(fā)酵制肥技術研究[J]. 王富生.  環(huán)境衛(wèi)生工程. 2014(01)
[9]微生物菌劑對以豬糞和香菇菌渣為原料的快速堆肥過程的影響[J]. 田偉,劉明慶,席運官.  江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2013(06)
[10]小蔥（Allium ascalonicum L.）的染色體多態(tài)性研究[J]. 陳玲玲,張珍珍,趙露露,梁莉,敖成齊.  熱帶作物學報. 2011(12)

博士論文
[1]好氧堆肥對畜禽糞便中抗生素抗性基因的削減條件探索及影響機理研究[D]. 錢勛.西北農(nóng)林科技大學 2016

碩士論文
[1]綠茶和蔥屬蔬菜的攝入降低結直腸癌的發(fā)病風險：一項基于醫(yī)院的病例對照研究[D]. 吳鑫.中國醫(yī)科大學 2019
[2]園林綠化廢棄物堆腐過程中H2S和NH3的釋放和控制研究[D]. 郝利峰.北京林業(yè)大學 2012



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