本文關(guān)鍵詞：解偶聯(lián)劑對(duì)污泥減量化過程中抗生素抗性基因的影響研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近幾年來(lái),抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance genes, ARGs)作為新型污染物成為了研究熱點(diǎn),其在環(huán)境中的大量出現(xiàn)與快速傳播以及潛在的危害值得關(guān)注。污水處理廠是環(huán)境中抗生素抗性基因的重要來(lái)源,已有大量研究發(fā)現(xiàn)在污水處理廠的污泥中含有較高濃度的抗性基因。而污泥的處理處置是污水處理廠的難題。解偶聯(lián)技術(shù)用于污泥減量已有大量的研究,其污泥減量效果也已得到認(rèn)可,但解偶聯(lián)劑對(duì)污泥中污染物如抗性基因的影響還未見報(bào)道。本文選用了三種解偶聯(lián)劑-3,3',4',5-四氯水楊酰苯胺(TCS)、對(duì)硝基苯酚(pNP)和2,4-二硝基苯酚(DNP),分別添加于活性污泥中進(jìn)行污泥減量試驗(yàn),測(cè)定污泥產(chǎn)率,并對(duì)減量后污泥中12種抗生素抗性基因(tetC、tetG、tetO、tetW、tetX、sulⅠ、sulⅡ、ermB、 ermF、dfrA1、dfrA12、blaTEM)以及一類整合子整合酶基因intIl和16S　rRNA基因進(jìn)行了定量檢測(cè)。此外,利用耐藥質(zhì)粒RP4的接合轉(zhuǎn)移特性,從基因水平轉(zhuǎn)移角度初步探究了解偶聯(lián)劑對(duì)抗生素抗性基因作用的機(jī)理。結(jié)果表明：1)三種解偶聯(lián)劑(TCS、pNP、DNP)均對(duì)活性污泥有良好的減量效果,其中TCS在濃度為4 mg/L時(shí)達(dá)到最佳減量效果,污泥量減產(chǎn)94%；pNP在濃度為15 mg/L時(shí)達(dá)到最佳減量效果,污泥量減產(chǎn)79%；DNP在濃度為10 mg/L時(shí)達(dá)到最佳減量效果,污泥量減產(chǎn)65%。其次,三種解偶聯(lián)劑的添加對(duì)污泥的COD、總氮和總磷的去除效果均有一定的影響。2) TCS、pNP和DNP的減量作用促進(jìn)了污泥中抗生素抗性基因(ARGs)的增加。在一定濃度范圍內(nèi),解偶聯(lián)劑對(duì)抗性基因的增殖有促進(jìn)作用,且在TCS、 pNP和DNP濃度分別為4、15和10mg/L時(shí),ARGs的相對(duì)豐度達(dá)最大值,分別約為對(duì)照組的8.3、3.3和1.3倍,相比之下,TCS對(duì)抗性基因的促進(jìn)作用最強(qiáng),DNP對(duì)抗性基因的豐度影響最小。但當(dāng)濃度繼續(xù)增加,由于解偶聯(lián)劑的生物毒性使得細(xì)菌生長(zhǎng)受到強(qiáng)烈的抑制甚至死亡,導(dǎo)致抗性基因的增殖擴(kuò)散受到抑制,ARGs的相對(duì)豐度隨之減小。3)解偶聯(lián)劑作用下的污泥減量過程中,污泥中的五類抗生素抗性基因的相對(duì)豐度與可移動(dòng)基因元件intI1的相對(duì)豐度都呈顯著相關(guān)(p0.05),表明解偶聯(lián)劑作用下抗性基因相對(duì)豐度的改變與水平基因轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。4)解偶聯(lián)劑TCS和pNP對(duì)耐藥質(zhì)粒RP4在大腸桿菌之間的接合轉(zhuǎn)移有促進(jìn)作用,且接合轉(zhuǎn)移頻率隨著接合時(shí)問的延長(zhǎng)先增加后減小,在18 h時(shí)達(dá)到最大值,隨后下降。解偶聯(lián)劑對(duì)RP4接合轉(zhuǎn)移的促進(jìn)效果也與解偶聯(lián)劑的添加濃度有關(guān)。濃度為4 mg/L的TCS作用下質(zhì)粒RP4的接合轉(zhuǎn)移頻率最高,是空白對(duì)照組的24倍左右；濃度為15 mg/L的pNP作用下質(zhì)粒RP4的接合轉(zhuǎn)移頻率最高,是空白對(duì)照組的6倍左右。接合轉(zhuǎn)移是水平基因轉(zhuǎn)移的重要方式之一,表明解偶聯(lián)劑對(duì)抗性基因相對(duì)豐度增加的促進(jìn)作用可能是抗性基因的水平轉(zhuǎn)移的結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：解偶聯(lián)劑 污泥減量 抗生素抗性基因 接合轉(zhuǎn)移
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 致謝6-7
• 前言7-8
• 摘要8-10
• Abstract10-15
• 第一章 緒論15-25
• 1.1 抗生素的來(lái)源與污染現(xiàn)狀15-16
• 1.1.1 抗生素的來(lái)源15
• 1.1.2 抗生素的污染現(xiàn)狀15-16
• 1.2 環(huán)境中抗生素抗性基因的產(chǎn)生與傳播擴(kuò)散16-19
• 1.2.1 抗生素抗性基因的產(chǎn)生16-17
• 1.2.2 抗生素抗性基因的傳播擴(kuò)散17-19
• 1.3 污水處理廠污泥的處置現(xiàn)狀19-20
• 1.4 解偶聯(lián)技術(shù)在污泥減量化上的研究進(jìn)展20-23
• 1.4.1 解偶聯(lián)技術(shù)在污泥減量化上的應(yīng)用20-21
• 1.4.2 解偶聯(lián)技術(shù)對(duì)污水處理的影響21-22
• 1.4.3 解偶聯(lián)技術(shù)對(duì)污泥性質(zhì)的影響22-23
• 1.5 研究目標(biāo)與內(nèi)容23-25
• 1.5.1 研究目標(biāo)23
• 1.5.2 研究?jī)?nèi)容23-25
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料和試驗(yàn)方法25-34
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與裝置25-27
• 2.1.1 試劑和試劑盒25-26
• 2.1.2 儀器和設(shè)備26
• 2.1.3 常用溶劑和培養(yǎng)基的配制26-27
• 2.2 試驗(yàn)方法27-33
• 2.2.1 MLSS、COD、總氮和總磷的測(cè)定方法27-29
• 2.2.2 抗性基因的分析檢測(cè)方法29-33
• 2.2.2.1 污泥樣品預(yù)處理29
• 2.2.2.2 DNA的提取方法29
• 2.2.2.3 DNA純度與濃度的測(cè)定29-32
• 2.2.2.4 實(shí)時(shí)熒光定量PCR32-33
• 2.2.3 耐藥質(zhì)粒RP4轉(zhuǎn)移頻率的測(cè)定方法33
• 2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法33-34
• 第三章 解偶聯(lián)劑對(duì)活性污泥的減量效果研究34-44
• 3.1 前言34
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法34-37
• 3.2.1 樣品采集34-35
• 3.2.2 解偶聯(lián)劑對(duì)污泥樣品的減量處理35-36
• 3.2.3 測(cè)定項(xiàng)目和方法36-37
• 3.3 結(jié)果與討論37-42
• 3.3.1 TCS濃度對(duì)污泥產(chǎn)率Yobs及污泥基質(zhì)去除率的影響37-39
• 3.3.2 pNP濃度對(duì)污泥產(chǎn)率Yobs及污泥基質(zhì)去除率的影響39-41
• 3.3.3 DNP濃度對(duì)污泥產(chǎn)率Yobs及污泥基質(zhì)去除率的影響41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-44
• 第四章 解偶聯(lián)劑對(duì)污泥中抗生素抗性基因行為特征的影響44-52
• 4.1 前言44-45
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法45
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)樣品45
• 4.2.2 DNA的提取與處理45
• 4.2.3 熒光定量PCR實(shí)驗(yàn)方法45
• 4.3 結(jié)果與討論45-50
• 4.3.1 TCS對(duì)ARGs相對(duì)豐度的影響及ARGs與intI1的相關(guān)性分析46-48
• 4.3.2 pNP對(duì)ARGs相對(duì)豐度的影響及ARGs與intI1的相關(guān)性分析48-49
• 4.3.3 DNP對(duì)ARGs相對(duì)豐度的影響及ARGs與intIl的相關(guān)性分析49-50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 第五章 解偶聯(lián)劑對(duì)抗生素抗性基因水平轉(zhuǎn)移的影響研究52-59
• 5.1 前言52
• 5.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法52-55
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料52-53
• 5.2.2 細(xì)菌培養(yǎng)和接合轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)53-54
• 5.2.3 接合轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)的影響因素54
• 5.2.4 接合子的篩選54-55
• 5.3 結(jié)果與討論55-58
• 5.3.1 解偶聯(lián)劑作用下接合時(shí)間對(duì)RP4質(zhì)粒接合轉(zhuǎn)移頻率的影響55-56
• 5.3.2 解偶聯(lián)劑濃度對(duì)RP4質(zhì)粒接合轉(zhuǎn)移頻率的影響56-58
• 5.3.2.1 TCS濃度對(duì)RP4質(zhì)粒接合轉(zhuǎn)移頻率的影響56-57
• 5.3.2.2 pNP濃度對(duì)RP4質(zhì)粒接合轉(zhuǎn)移頻率的影響57-58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 第六章 總結(jié)59-62
• 6.1 結(jié)論59-60
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)60
• 6.3 建議與展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-69
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷69
• 攻讀碩士學(xué)位期間學(xué)術(shù)成果69

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本文編號(hào)：331132