城市污水处理厂二级出水中抗生素抗性基因分布特性及相关性分析
发布时间：2022-02-13 16:49
采用相对分子质量分级试验,对城市污水处理厂二级出水中的抗生素抗性基因（Antibiotic Resistance Genes,ARGs）和溶解性有机物（DOC）相对分子质量分布、ARGs与16S rRNA、Ⅰ类整合子（intⅠ1）和DOC相关性进行研究。结果表明,二级出水中试验所选的5种ARGs和转移原件Ⅰ类整合子intⅠ1均被检出,tet X和sulⅠ含量最高,分别为1. 28×107copies/L和5. 01×107copies/L;另外各ARGs的相对分子质量主要分布在大于100 kDa范围,且100 kDa、3 kDa膜片上的截留ARGs浓度明显高于30 kDa和10 kDa膜片;二级出水中游离态各类ARGs均多于细胞态的ARGs;通过相关性分析方法发现,除tet X的其他ARGs均与16S rRNA、intⅠ1和DOC有很高的相关性,可为考察水中ARGs的存在状况及更有效地去除ARGs提供基本理论支撑。
【文章来源】：安全与环境学报. 2020,20(03)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
超滤试验装置图
本文研究二级出水中ARGs的相对分子质量分布，采用超滤膜分级方法，将原水依次经100 kDa、30kDa、10 k Da、3 k Da超滤膜，每经过一级过滤后，均匀搅拌，取100 m L水样进行后续数据检测，试验结果见图3和表1。从图3和表1分析可得，试验原水中的ARGs主要分布在大于100 kDa的区间范围。在大于100kDa的相对分子质量区间，tet A、tet C、tet G的浓度与ARGs总浓度比均在90%以上，tet G只占86.8%，但是其浓度达到6.88×105copies/m L;然而对于sul，大约92.7%的sul I和85.1%的sulⅡ分布在大于100 k Da;作为重要的转移元件Ⅰ类整合子intⅠ1其相对分子质量也主要分布在100 kDa以上，并且浓度达到107copies/m L，这也是水中ARGs污染难以控制和极易发生水平转移的重要原因之一。在4张膜片上检测到16S rRNA的浓度最大，分别为2.15×109copies/m L、5.66×106copies/m L、2.43×107copies/m L、4.39×107copies/m L，大于100 k Da的占比在93.8%;而通过3 kDa截留后，水中仍然含有6.87×107copies/m L，占比3.0%。
另外，本文发现在100 kDa膜片上被截留的ARGs含量最多，因为水中存在大量胶体、蛋白质、多糖等大分子物质，ARGs会吸附在其表面，从而提高超滤膜的截留能力，这与Breazeal等[13]研究的水中胶体有助于水中ARGs的去除结果相符。在经过30kDa、10 k Da膜片时，膜片上被截留的ARGs减少，这是由于水中能被ARGs附着的大颗粒有机物极少，在此相对分子质量区间的ARGs大多为游离态。2.3 二级出水中抗性基因存在形态分布特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]两座污水处理系统中细胞态和游离态抗生素抗性基因的丰度特征[J]. 张衍,陈吕军,谢辉,李奥林,代天娇. 环境科学. 2017(09)
[2]微生物固化曝气技术对养殖废水的深度处理[J]. 庄榆佳,高阳俊,邓玉君,张娴,耿春女. 环境化学. 2015(07)
[3]环境中抗生素抗性基因的水平传播扩散[J]. 杨凤霞,毛大庆,罗义,汪庆,母全华. 应用生态学报. 2013(10)
硕士论文
[1]污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究[D]. 张明美.浙江大学 2013
本文编号：3623557
【文章来源】：安全与环境学报. 2020,20(03)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
超滤试验装置图
本文研究二级出水中ARGs的相对分子质量分布，采用超滤膜分级方法，将原水依次经100 kDa、30kDa、10 k Da、3 k Da超滤膜，每经过一级过滤后，均匀搅拌，取100 m L水样进行后续数据检测，试验结果见图3和表1。从图3和表1分析可得，试验原水中的ARGs主要分布在大于100 kDa的区间范围。在大于100kDa的相对分子质量区间，tet A、tet C、tet G的浓度与ARGs总浓度比均在90%以上，tet G只占86.8%，但是其浓度达到6.88×105copies/m L;然而对于sul，大约92.7%的sul I和85.1%的sulⅡ分布在大于100 k Da;作为重要的转移元件Ⅰ类整合子intⅠ1其相对分子质量也主要分布在100 kDa以上，并且浓度达到107copies/m L，这也是水中ARGs污染难以控制和极易发生水平转移的重要原因之一。在4张膜片上检测到16S rRNA的浓度最大，分别为2.15×109copies/m L、5.66×106copies/m L、2.43×107copies/m L、4.39×107copies/m L，大于100 k Da的占比在93.8%;而通过3 kDa截留后，水中仍然含有6.87×107copies/m L，占比3.0%。
另外，本文发现在100 kDa膜片上被截留的ARGs含量最多，因为水中存在大量胶体、蛋白质、多糖等大分子物质，ARGs会吸附在其表面，从而提高超滤膜的截留能力，这与Breazeal等[13]研究的水中胶体有助于水中ARGs的去除结果相符。在经过30kDa、10 k Da膜片时，膜片上被截留的ARGs减少，这是由于水中能被ARGs附着的大颗粒有机物极少，在此相对分子质量区间的ARGs大多为游离态。2.3 二级出水中抗性基因存在形态分布特征
【参考文献】：
期刊论文
[1]两座污水处理系统中细胞态和游离态抗生素抗性基因的丰度特征[J]. 张衍,陈吕军,谢辉,李奥林,代天娇. 环境科学. 2017(09)
[2]微生物固化曝气技术对养殖废水的深度处理[J]. 庄榆佳,高阳俊,邓玉君,张娴,耿春女. 环境化学. 2015(07)
[3]环境中抗生素抗性基因的水平传播扩散[J]. 杨凤霞,毛大庆,罗义,汪庆,母全华. 应用生态学报. 2013(10)
硕士论文
[1]污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究[D]. 张明美.浙江大学 2013
本文编号：3623557
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3623557.html
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