本文關(guān)鍵詞：印染廢水與生活污水中抗生素抗性基因分布差異及機(jī)理研究　出處：《浙江大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)污染已經(jīng)成為全球性的環(huán)境問題,污水處理系統(tǒng)由于其中存在大量的ARGs和ARB而備受關(guān)注。已有研究證明,殺菌劑、表面活性劑以及抗生素等有機(jī)物會(huì)導(dǎo)致水體中細(xì)菌產(chǎn)生共同耐藥性或交叉耐藥性,促進(jìn)ARGs傳播擴(kuò)散。印染廢水具有排放量大、有機(jī)污染物濃度高、成分復(fù)雜、微生物毒性大等特點(diǎn),其中含有的苯系物、多環(huán)芳烴、季銨化合物等能夠?qū)е禄蛲蛔兓蚱茐募?xì)胞膜結(jié)構(gòu),可能對(duì)微生物耐藥性的產(chǎn)生和傳播有一定促進(jìn)作用,但印染廢水中ARGs的分布及傳播機(jī)理一直未被報(bào)道。本研究利用高通量熒光定量PCR技術(shù)和16SrRNA基因測(cè)序技術(shù),研究同一城市內(nèi)的生活污水處理系統(tǒng)和印染生活混合污水(以下簡稱混合污水)處理系統(tǒng)中的ARGs和可移動(dòng)基因元件(Mobile genetic elements,MGEs)的季節(jié)變化以及不同系統(tǒng)中ARGs分布的差異性,分析微生物群落結(jié)構(gòu)特征以探究菌群結(jié)構(gòu)與ARGs的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。同時(shí),通過抗性質(zhì)粒接合轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)研究印染廢水有機(jī)污染物對(duì)基因水平轉(zhuǎn)移的影響,探求印染廢水有機(jī)污染物在ARGs傳播擴(kuò)散過程中的作用與機(jī)理。論文的研究結(jié)果如下:(1)不同污水處理廠的進(jìn)水和剩余污泥中的ARGs的種類和數(shù)量均無明顯季節(jié)性波動(dòng),出水中冬季ARGs總絕對(duì)豐度較夏季和秋季有所下降;LEfSe分析得到夏季污水中有11種ARGs豐度較高(aadA5-02,aac-6-II,cmlA1-01,cmlA1-02,blaOXA10-02,aadA-02,tetX,aadA1,ereA,qacEA1-01,blaTEM),冬季樣品有 10 種 ARGs 豐度較高(tet-32,tetA-02,aacC2,vanC-03,aac-6-I1,tetE,ermB,mefA,tnpA-07,sul2)。細(xì)菌群落在科(或?qū)?水平上,污水處理廠夏季的優(yōu)勢(shì)菌為 Synechococcus 和 vadinCA02,冬季的優(yōu)勢(shì)菌為 Trichococcus,Lactococcus,Pelosinus,Janthinobacterium,Nitrosomonadaceae,Sterolibacterium;同一季節(jié)的優(yōu)勢(shì)菌與該季節(jié)高豐度ARGs相關(guān)性較好,季節(jié)變化中ARGs分布差異可能是由于細(xì)菌群落季節(jié)性變化造成的。(2)混合污水進(jìn)水中ARGs標(biāo)準(zhǔn)化拷貝數(shù)高于生活污水,經(jīng)過處理,混合污水出水中ARGs的標(biāo)準(zhǔn)化拷貝數(shù)仍高于生活污水出水�；旌锨暗挠∪緩U水中含有高豐度的MGEs,其標(biāo)準(zhǔn)化拷貝數(shù)是其它樣品的3.7-13.1倍,Spearman相關(guān)性分析得到MGEs與ARGs總標(biāo)準(zhǔn)化拷貝數(shù)呈顯著正相關(guān)(R=0.933,p=0.001),與氨基糖苷類ARGs相關(guān)性也十分顯著(R=0.800,p=0.010);聚類分析表明多數(shù)MGEs屬于持久性基因,污水處理工藝對(duì)其去除效果有限。因此,印染廢水中高豐度的MGEs可能促進(jìn)了 ARGs的傳播而導(dǎo)致混合污水中的ARGs豐度增加。(3)印染廢水中存在29種特有的高豐度抗性基因,其中有12種為β-內(nèi)酰胺類,9種為其他/外排泵類,7種為FCA類,1種為氨基糖苷類。細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析表明,厚壁菌與7種上述基因(acrR-01,acrB-01,rarD-03,blaSHV-01,blaSHV-02,bacA-02,ampC-07)存在相關(guān)性,厚壁菌門中的鏈球菌屬相關(guān)性最好,因此鏈球菌可能是這些ARGs的宿主細(xì)菌。(4)接合轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)確證,印染廢水中的鄰二甲苯,乙苯,三聚甲醛,苯乙烯,2,4-二氯苯胺和孔雀石綠能夠促進(jìn)RP4質(zhì)粒在大腸桿菌種內(nèi)的接合轉(zhuǎn)移,接合轉(zhuǎn)移效率是自然條件下的4.3-219倍,其中接合轉(zhuǎn)移效率最高的是鄰二甲苯,最低的是孔雀石綠。苯乙烯,2,4-二氯苯胺和孔雀石綠的接合轉(zhuǎn)移效率均出現(xiàn)峰值或平臺(tái)期,底物濃度升高到一定程度會(huì)導(dǎo)致受體菌與接合子不同程度的死亡,導(dǎo)致接合轉(zhuǎn)移效率降低,因此底物的濃度和毒性均能影響接合轉(zhuǎn)移效率。
[Abstract]:In this paper , we studied the seasonal variation of ARGs and the distribution of ARGs in different systems by using high flux fluorescence quantitative PCR technique and 16SrRNA gene sequencing technology . tetE , ermB , mefa , tnpA - 07 , sul2 ) . The results showed that there were 29 specific high - abundance resistant genes in the dyeing wastewater . The results showed that there were 29 specific high - abundance resistant genes in the dyeing wastewater . ( 4 ) The bonding transfer efficiency is 4.3 -219 times under the natural conditions , and the junction transfer efficiency is 4.3 -219 times of the natural conditions .

【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】：2017
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1430636