分流制雨水管网沉积物中典型抗生素抗性基因污染特性
发布时间：2021-07-24 21:45
针对城市雨水管网沉积物中抗生素抗性基因（ARGs）污染特性尚不清楚的问题,本研究选择南京江北新区3种不同功能区（文教区、交通区及商业区）分流制雨水管网沉积物作为研究对象,考察了各功能区雨水管网沉积物中细菌耐药性,分析了β-内酰胺类和四环素类两类典型ARGs的组成种类及其相对丰度差异,重点探讨了上述典型ARGs在不同粒径颗粒中的分布特征.结果表明,各功能区可培养细菌总数大小顺序为商业区>文教区>交通区,而携带典型ARGs的耐药菌（ARB）相对含量大小顺序却为文教区>商业区>交通区;交通区的典型ARGs相对丰度高于文教区和商业区1个数量级;随着干期长度的增加,各功能区雨水管网沉积物中典型ARGs种类及相对丰度均有不同程度的减少;随着颗粒粒径的减小,文教区雨水管道沉积物中典型ARGs的丰度变化不大,交通区的雨水管道沉积物中典型ARGs的丰度则呈增加趋势,而商业区的无明显规律;粒径较小的颗粒中可移动遗传因子（MGEs）对ARGs的分布影响更大,且以<75μm粒径段颗粒中的最明显（相关系数为0.874）.
【文章来源】：环境科学学报. 2020,40(11)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
研究区域采样点位置分布
将各功能区不同日期可培养细菌和ARB数量进行平均,以评估各功能区雨水管网沉积物中细菌耐药性差异,结果如表3所示.由表3可知,文教区雨水管网沉积物中可培养细菌数高于交通区.研究表明,人类活动对大气和土壤中微生物贡献较大(娄阳等,2015;曲浩丽等, 2016),文教区更多的人类活动应该是主要原因.相似地,商业区有最密集的人流,使得与文教区和交通区相比,其可培养细菌数最高,是交通区的3.67倍.比较不同功能区ARB的平均值可以发现,文教区雨水管道沉积物中β-内酰胺类和四环素类ARB数量最多,分别是商业区的8.93倍和3.49倍;而交通区雨水管网沉积物中ARB含量水平在3种功能区中最低,表明交通区雨水管网沉积物中ARB污染程度较低.表3 各功能区可培养细菌数和ARB数量Table 3 Number of cultured bacteria and ARB in different functional areas 功能区 细菌数/(cfu·g-1) 可培养细菌 β-内酰胺类ARB 四环素类ARB 文教区 1.48×108 18306 38827 交通区 1.11×108 283 3623 商业区 4.06×108 2149 11160
3种功能区中β-内酰胺类及四环素类ARB的相对含量均在0.00001%～0.01%之间(图3),其中,四环素类ARB的相对含量与张俊等(2014)检测施用猪粪土壤中的相对含量(0.001%)相近.从图3可以发现,干期长度较短(4 d),两类ARB的相对含量较大,相比之下,干期长度为12 d(6月17日)的沉积物样品中,这两类ARB的相对含量呈下降趋势.这可能是因为干期长度增加,管网沉积物中微生物(包括ARB在内)所需的营养物因内源消耗而越缺乏,从而增加了微生物死亡几率,导致ARB数量下降.由表4可知,文教区干期长度与可培养细菌数之间的相关系数最大(0.17);交通区干期长度与四环素类ARB数量之间相关系数最大(0.379);商业区干期长度与可培养细菌和两种ARB数量之间的相关系数均较小(小于0.10).然而,干期长度对3种功能区可培养细菌和两种ARB的影响不显著,这应该与微生物生长代谢直接受土壤沉积物中pH、营养盐及重金属等环境条件的影响(Wolters et al.,1991;Baath et al., 1994;王健波等, 2013;张宁等, 2018)有关.
【参考文献】：
期刊论文
[1]污水处理厂中四环素和磺胺类抗生素抗性基因的分布、传播及去除[J]. 王国兰,冯金露,罗玲,楼莉萍. 应用生态学报. 2019(08)
[2]土壤中抗生素抗性基因的分布及迁移转化[J]. 张宁,李淼,刘翔. 中国环境科学. 2018(07)
[3]抗生素最小抑制浓度法（MICs）评估环境大肠杆菌抗生素抗性[J]. 伍娇,饶大伟,严涛,王爽,陈鹏,张永奎,杨坤. 生态毒理学报. 2017(06)
[4]南京市春季不同功能区大气微生物群落结构及多样性分析[J]. 曲浩丽,赵娟,肖永良,曹慧. 中国农学通报. 2016(32)
[5]城市污水管网污染物沉积与冲刷释放规律研究[J]. 金鹏康,卞晓峥,焦丁,王斌,石山. 安全与环境学报. 2016(05)
[6]昆明市不同功能区排水管道沉积物性质[J]. 常海东,金鹏康,付博文,李雪兵,贾锐珂. 环境科学. 2016(10)
[7]河南洛阳市不同功能区土壤重金属污染特征及评价[J]. 刘亚纳,朱书法,魏学锋,苗娟,周鸣,关凤杰. 环境科学. 2016(06)
[8]重金属污染底泥泥沙粒径分布与重金属富集规律研究[J]. 刘旭阳,马静雨,刘长青,马涛,康兴生,毕学军,廖足良. 青岛理工大学学报. 2016(02)
[9]城市雨水管网沉积物不同分子量溶解性有机质空间分布及光谱特征[J]. 李昆,李海燕. 中国环境监测. 2016(02)
[10]上海某高校新校区中抗生素抗性基因污染状况分析[J]. 娄阳,张昭寰,肖莉莉,刘海泉,潘迎捷,赵勇. 微生物学杂志. 2015(04)
博士论文
[1]聚乙二醇-聚酯-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯三嵌段共聚物纳米粒基因载体的研究[D]. 岳鑫业.天津大学 2012
本文编号：3301487
【文章来源】：环境科学学报. 2020,40(11)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
研究区域采样点位置分布
将各功能区不同日期可培养细菌和ARB数量进行平均,以评估各功能区雨水管网沉积物中细菌耐药性差异,结果如表3所示.由表3可知,文教区雨水管网沉积物中可培养细菌数高于交通区.研究表明,人类活动对大气和土壤中微生物贡献较大(娄阳等,2015;曲浩丽等, 2016),文教区更多的人类活动应该是主要原因.相似地,商业区有最密集的人流,使得与文教区和交通区相比,其可培养细菌数最高,是交通区的3.67倍.比较不同功能区ARB的平均值可以发现,文教区雨水管道沉积物中β-内酰胺类和四环素类ARB数量最多,分别是商业区的8.93倍和3.49倍;而交通区雨水管网沉积物中ARB含量水平在3种功能区中最低,表明交通区雨水管网沉积物中ARB污染程度较低.表3 各功能区可培养细菌数和ARB数量Table 3 Number of cultured bacteria and ARB in different functional areas 功能区 细菌数/(cfu·g-1) 可培养细菌 β-内酰胺类ARB 四环素类ARB 文教区 1.48×108 18306 38827 交通区 1.11×108 283 3623 商业区 4.06×108 2149 11160
3种功能区中β-内酰胺类及四环素类ARB的相对含量均在0.00001%～0.01%之间(图3),其中,四环素类ARB的相对含量与张俊等(2014)检测施用猪粪土壤中的相对含量(0.001%)相近.从图3可以发现,干期长度较短(4 d),两类ARB的相对含量较大,相比之下,干期长度为12 d(6月17日)的沉积物样品中,这两类ARB的相对含量呈下降趋势.这可能是因为干期长度增加,管网沉积物中微生物(包括ARB在内)所需的营养物因内源消耗而越缺乏,从而增加了微生物死亡几率,导致ARB数量下降.由表4可知,文教区干期长度与可培养细菌数之间的相关系数最大(0.17);交通区干期长度与四环素类ARB数量之间相关系数最大(0.379);商业区干期长度与可培养细菌和两种ARB数量之间的相关系数均较小(小于0.10).然而,干期长度对3种功能区可培养细菌和两种ARB的影响不显著,这应该与微生物生长代谢直接受土壤沉积物中pH、营养盐及重金属等环境条件的影响(Wolters et al.,1991;Baath et al., 1994;王健波等, 2013;张宁等, 2018)有关.
【参考文献】：
期刊论文
[1]污水处理厂中四环素和磺胺类抗生素抗性基因的分布、传播及去除[J]. 王国兰,冯金露,罗玲,楼莉萍. 应用生态学报. 2019(08)
[2]土壤中抗生素抗性基因的分布及迁移转化[J]. 张宁,李淼,刘翔. 中国环境科学. 2018(07)
[3]抗生素最小抑制浓度法（MICs）评估环境大肠杆菌抗生素抗性[J]. 伍娇,饶大伟,严涛,王爽,陈鹏,张永奎,杨坤. 生态毒理学报. 2017(06)
[4]南京市春季不同功能区大气微生物群落结构及多样性分析[J]. 曲浩丽,赵娟,肖永良,曹慧. 中国农学通报. 2016(32)
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[6]昆明市不同功能区排水管道沉积物性质[J]. 常海东,金鹏康,付博文,李雪兵,贾锐珂. 环境科学. 2016(10)
[7]河南洛阳市不同功能区土壤重金属污染特征及评价[J]. 刘亚纳,朱书法,魏学锋,苗娟,周鸣,关凤杰. 环境科学. 2016(06)
[8]重金属污染底泥泥沙粒径分布与重金属富集规律研究[J]. 刘旭阳,马静雨,刘长青,马涛,康兴生,毕学军,廖足良. 青岛理工大学学报. 2016(02)
[9]城市雨水管网沉积物不同分子量溶解性有机质空间分布及光谱特征[J]. 李昆,李海燕. 中国环境监测. 2016(02)
[10]上海某高校新校区中抗生素抗性基因污染状况分析[J]. 娄阳,张昭寰,肖莉莉,刘海泉,潘迎捷,赵勇. 微生物学杂志. 2015(04)
博士论文
[1]聚乙二醇-聚酯-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯三嵌段共聚物纳米粒基因载体的研究[D]. 岳鑫业.天津大学 2012
本文编号：3301487
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