好-厌氧联合堆肥对农业废弃物中抗生素耐药基因的消减研究

发布时间：2021-04-09 05:52

　　随着农业生产的规模化、产业化发展,以畜禽粪便与作物秸秆为主的农业废弃物日益增多,不恰当的处理不仅无法减轻环境负担,还会引起环境的二次污染。本研究选择畜禽粪便与秸秆为研究对象。前期大量研究发现畜禽粪便中抗生素及耐药基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）残留量普遍较高,随着其作为肥料被施用,严重威胁农田土壤及农作物的环境健康安全。尤其是ARGs,作为一种新的基因污染物其能够通过水平基因转移增殖扩散,不仅会污染农田土壤,甚至会随食物链进入人体,危及人体健康。因此,开展畜禽粪便中ARGs的消减是保证废弃物资源化利用安全的前提。然而,基于大量研究,发现单一的好氧堆肥或厌氧堆肥存在消减ARGs效率低下的问题,甚至存在一定的增殖扩散风险,亟需对消减ARGs的堆肥工艺进行优化。目前,对于好-厌氧联合堆肥工艺,尚无具体的研究。因此,本文对好-厌氧联合堆肥消减ARGs的工艺进行探究,在保障堆肥肥效为基础前提下,首先筛选出堆肥产出肥效最优的参数组合。以该组合为对照,设置单因素实验,探究不同物料比例、联合厌氧时间、翻堆频率及微生物菌剂的好-厌氧堆肥处理过程中ARGs的动态变化... 

【文章来源】：中国农业科学院北京市

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

水平基因转移机制（FURUYAandLOWY,2006）

中国农业科学院硕士学位论文第一章绪论6明确畜禽粪便堆肥源头上影响ARGs变化的关键因子，从而制定有效的ARGs消减技术优化策略，减缓ARGs在环境中的渗透和蔓延。图1-2农村环境中ARGs迁移传播路径（FANGetal.,2018）Fig.1-2Migrationpathsofantibioticresistancegenesinruralenvironment.1.3影响ARGs传播扩散的主要因素1.3.1移动遗传原件及微生物载体ARGs的传播扩散受到周围环境的影响。ZHANGetal.（2019a）在堆肥过程中发现，ARGs丰度的变化受基因水平转移（HGT）和微生物群落结构变化的共同驱动。CHENetal.（2019a）人在水环境中ARGs的驱动因素研究中也发现MGEs和微生物是ARGs丰度变化的主要影响因素。其中起到直接影响作用的是作为ARGs水平迁移传播重要载体的可移动遗传原件。GOUetal.（2018a）的研究中提到，ARGs可能在整合子、转座子和微生物基因组中遗传上相互连接，从而产生对多种抗生素的耐药性，并可能通过HGT同步传播非致病性、病原体，甚至是远亲生物。而水平基因转移（HGT）是微生物在进化过程中富集和获得抗生素抗性的基本生物学途径，其作为ARGs的载体，在ARGs的增殖和传播中起着重要的作用。BENGTSSON-PALMEandLARSSON（2015）的研究发现较高的微生物量和微生物群落结构多样性很可能与ARGs较高的转移概率有关。许多先前的研究表明，ARGs的变化受到微生物演替的显著影响（CHUNYAetal.,2018;WEIetal.,2018）。1.3.2理化因素环境中的营养物质等理化因素对ARGs的传播扩散起到了间接影响的作用，例如pH、NH3-

本研究的技术路线图


本文编号：3127044