哈爾濱市污水廠中抗生素抗性基因分布及強(qiáng)化去除研究.pdf

1、在醫(yī)藥、畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中，大量的、不合理的使用抗生素導(dǎo)致環(huán)境中細(xì)菌的耐藥性增加，進(jìn)而造成環(huán)境中抗生素抗性基因（ARGs，antibiotic resistance genes）的產(chǎn)生、傳播和擴(kuò)散。污水處理系統(tǒng)中包含的大量的微生物以及抗生素、重金屬等因素都可能會對ARGs的形成、水平轉(zhuǎn)移和擴(kuò)增起到促進(jìn)作用，因此污水處理廠被認(rèn)為是ARGs的重要儲存庫。
　　本研究利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)，對哈爾濱市污水處理廠中的水樣和污泥樣品中

2、四環(huán)素類抗性基因（tetA、tetO、tetW）、磺胺類抗性基因（sulⅠ、sulⅡ）以及β-內(nèi)酰胺類抗性基因（blaCTX-M）和Ⅰ類整合子（intⅠ1）進(jìn)行檢測。研究結(jié)果如下：
　　在污水處理廠進(jìn)水中，6種ARGs的檢出率為100％，6種ARGs在不同污水廠的進(jìn)水中濃度有一定的差異，但在4個(gè)污水廠的樣品中，總體上，四環(huán)素類抗性基因中tetW的濃度較高，磺胺類抗性基因的濃度略高于四環(huán)素類抗性基因，磺胺類抗性基因中sulⅡ的濃度高

3、于sulⅠ的濃度，β-內(nèi)酰胺類抗性基因在4個(gè)污水處理廠中都較低。污水處理廠出水中的ARGs濃度低于進(jìn)水中，但仍有較高濃度的ARGs。污水處理廠樣品中6種抗生素抗性基因的總濃度與16SrDNA的濃度顯著性正相關(guān)，tetO、tetW、sulⅠ、blaCTX-M的濃度與16SrDNA的濃度顯著性正相關(guān)，sulⅠ的濃度也與intⅠ1的濃度呈顯著性正相關(guān)。
　　污水處理廠中，格柵、沉砂池、沉淀池對ARGs的去除效果不明顯，各污水處理廠生物處

4、理單元對ARGs的去除效果更為明顯，對于6種ARGs、Ⅰ類整合子以及16SrDNA的去除量為0.5~2.0個(gè)數(shù)量級。與A/O法和CASS法相比，采用A/A/O工藝的污水處理廠對各種ARGs的去除量普遍較高。污水處理廠脫水剩余污泥中微生物量豐富，檢測出高濃度的抗生素抗性基因，需要引起重視。
　　對某污水處理廠為期6個(gè)月的監(jiān)測中，6種ARGs的檢出率為100%，格柵、沉砂池、沉淀池等處理單元對ARGs的去除效果不明顯，生物處理單元對A

5、RGs的去除可達(dá)到1~2個(gè)數(shù)量級，紫外消毒的去除效果也不甚明顯，為0.2~0.3個(gè)數(shù)量級。生物處理單元CASS對tetA、tetO、tetW的相對豐度有一定的削減作用，但對于 sulⅠ、sulⅡ和blaCTX-M，相對豐度則略有增加。污水廠各處理單元主要通過減少單位水體內(nèi)的生物量來降低ARGs的濃度，但是污水處理單元對ARGs相對豐度的影響還需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)試驗(yàn)進(jìn)行探究。
　　考慮到污水處理廠出水中仍有相當(dāng)高濃度的ARGs，研究考察

6、了活性炭、臭氧和紫外消毒對于ARGs的削減情況。通過比較顆粒活性炭和不定型顆?；钚蕴繉RGs的去除效果，結(jié)果顯示，不定型顆?；钚蕴繉RGs的去除效果更好，可達(dá)1個(gè)數(shù)量級左右。通過研究臭氧氧化對抗性基因的去除效果發(fā)現(xiàn)，隨著臭氧投加量的增加，對于ARGs的去除量有所增加，達(dá)到60mg/L時(shí)，去除率趨于穩(wěn)定，對四環(huán)素類抗性基因、磺胺類抗性基因和intⅠ1的削減量可以達(dá)到1個(gè)數(shù)量級左右，去除率為80%以上。三種深度處理工藝在對ARGs數(shù)量級