城市污水处理系统中多重耐药性细菌和耐药基因的研究

发布时间：2017-12-10 06:12

  本文关键词：城市污水处理系统中多重耐药性细菌和耐药基因的研究

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【摘要】：城市污水处理系统是多重耐药性细菌和耐药基因的一个重要储存库,同时也是向环境中传播多重耐药性细菌和耐药基因的重要传播媒介。近年来,随着水体环境受抗生素污染程度的日益加重,多重耐药性细菌和抗生素耐药基因在水体环境中被大量检出。但目前,我国有关城市污水处理系统中耐药性细菌和耐药基因的研究还比较少。本研究分别以三个不同处理工艺的城市污水处理厂的进水、二沉池出水和剩余污泥为研究对象,研究了城市污水处理系统中多重耐药性细菌和耐药基因的丰度和多样性。主要得到如下的研究结果:1.城市污水处理系统中可培养多重耐药性细菌丰度的研究。本研究选取实际运行的三个不同工艺的全规模城市污水处理系统,以其进水、二沉池出水和剩余污泥为研究对象,采用传统的微生物平板培养方法研究了城市污水处理系统中可培养总菌和可培养多重耐药性细菌的丰度。各污水处理厂的进水中,总可培养细菌的丰度数量级在10~(9-10) cfu·L~(-1),三重耐药性可培养细菌的丰度数量级在10~(7-8) cfu·L~(-1),五重耐药性可培养细菌的丰度数量级在10~(6-7) cfu·L~(-1),八重耐药性可培养细菌的丰度数量级在10~(5-6)cfu·L~(-1);二沉池出水样品中,总可培养细菌的丰度数量级在10~7 cfu·L~(-1),三重耐药性可培养细菌的丰度数量级在10~5 cfu·L~(-1),五重耐药性可培养细菌的丰度数量级在10~(4-5)cfu·L~(-1),八重耐药性可培养细菌的丰度数量级在10~(3-4)cfu·L~(-1);剩余污泥样品中,总可培养细菌的丰度数量级在10~(8-9) cfu·g-1,三重耐药性可培养细菌的丰度数量级在10~7cfu·g-1,五重耐药性可培养细菌的丰度数量级在10~6cfu·g-1,八重耐药性可培养细菌的丰度数量级在10~6cfu·g-1;经污水处理系统处理后,污水中多重耐药性细菌在丰度上虽然有很大程度上的削减,但二沉池出水和剩余污泥中仍然含有相当数量级的多重耐药性细菌。2.城市污水处理系统中三重耐药性细菌多样性的研究。从所选择的三个城市污水处理系统中的进水、二沉池出水和剩余污泥中收集所有的可培养三重耐药性细菌,提取这些混合细菌基因组的DNA进行16s RNA基因V4区高通量测序,分析结果表明:城市污水处理系统中可培养三重耐药性细菌多集中在埃希氏杆菌属(Escherichia sp.)、不动杆菌属(Acinetobacter sp.)和柠檬酸杆菌属(Citrobacter sp.)。其中埃希氏杆菌属(Escherichia sp.)所占比例可高达33.59%-77.19%,不动杆菌属(Acinetobacter sp.)所占比例可达4.22%~53.70%,柠檬酸杆菌属(Citrobacter sp.)所占比例可达2.82%~8.67%。3.剩余污泥中八重耐药性细菌的分离鉴定。从上述三个城市污水处理厂剩余污泥中共分离出23株八重耐药性细菌,对它们进行16S rDNA序列测序及构建系统进化树分析,结果表明,污泥中八重耐药性细菌主要集中在埃希氏大肠杆菌(Escherichia coli),约氏不动杆菌(Acinetobacter johnsonii)和嗜水气单胞菌属(Aeromonas hydrophila sp)中。其中嗜水气单胞菌属(Aeromonas hydrophila sp)是多种水生动物的原发性致病菌,是典型的人-兽-鱼共患病病原菌,值得引起人们的极大关注。4.城市污水处理系统中耐药基因的研究。从三个不同城市污水处理厂的进水、二沉池出水和剩余污泥不同样品中分别提取宏基因组,并利用高通量荧光定量PCR技术检测其中的耐药基因,共检测了178种不同的耐药基因,种类涉及氨基糖苷类,β-内酰胺类,四环素类,万古霉素类等耐药基因。结果表明,三个不同处理工艺的污水处理厂MTG,LTW和WLK进水中总耐药基因类型的检出数分别为146,141和150。经污水处理系统处理后,耐药基因在种类上有一定程度的减少,出水和污泥中的耐药基因检出数分别达到136,140和142。由此可见,处理工艺不同,耐药基因数量的削减能力也不同。就本实验三种处理工艺而言,在耐药基因种类的削减上,经改良后的AAO工艺处理效果更优。
【学位授予单位】：河南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703;X172

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本文编号：1273420