收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

四环素与胞外聚合物的相互作用及其对污泥耐药性的影响

张微  
【摘要】:四环素是常用抗生素之一,在水环境中残留的四环素会使四环素耐药细菌和四环素耐药基因增殖,给人体健康及疾病治疗造成极大的威胁。胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,简称EPS)是围绕在活性污泥细胞周围的复杂的高分子聚合物,四环素进入细胞之前必须通过胞外聚合物,然而四环素和胞外聚合物如何进行相互作用以及四环素对活性污泥四环素耐药菌及耐药基因的产生及影响尚不清楚。论文以实验室四个运行条件相同的SBR反应器中培养的好氧活性污泥为研究对象,采用加热提取法提取活性污泥胞外聚合物,并测定了EPS的主要组分多糖、蛋白质和DNA的含量;然后研究了在不同四环素浓度作用及不同浓度的几种金属离子(Ca、Mg、Cu、Cd和Cr)与四环素共存状态下,EPS、四环素耐药菌(Tetracycline Resistant Bacteria, TIRB)与四环素耐药基因(Tetracylcine Resistant Genes, TRGs)的含量变化,并用SPSS对三者之间的关系进行了相关性分析。结果表明:随着4个反应器中四环素浓度的增加,EPS总量逐渐增加;随着运行时间的延长,EPS总量呈现先增加后减少的趋势。TRB的菌落数迅速上升,特别是与四环素接触时间为20-25d时,TRB的菌落数明显增加。泥相中TRB菌落数比水相中TRB菌落数增加明显。用荧光定量PCR测定了3类基因的含量,发现外排泵基因核糖体保护基因四环素降解酶基因。4个SBR反应器中泥相中TRGs数量显著增加。EPS与TC, TRB的相关程度较高,相关系数分别为R2=0.795(p0.05),0.995(p0.01),但EPS与TRGs的相关程度较低(R2=0.223,p0.05)。在几种金属离子与四环素共存情况下,EPS含量随着四环素与金属离子浓度的增加而减少,Ca2+,Mg2+与四环素共存比Cd2+, Cu2+, Cr6+与四环素共存对EPS的影响大。四环素与Ca2+,Mg2+离子共存条件下,总四环素耐药菌菌落数随着四环素与Ca2+,Mg2+离子浓度的增加而减少;四环素与Cd2+,Cu2+,Cr6+离子共存条件下,总四环素耐药菌菌落数随着四环素与Cd2+,Cu2+Cr6+离子浓度的增加先增加后减少。四环素与几种金属离子共存情况下,四环素耐药基因的含量变化随着其浓度的增加呈现,先小幅度减小后大幅度增加的趋势。在四环素几种金属离子共存情况下,EPS与四环素和金属离子呈高度负相关(R2=-0.800(p0.05); R2=-0.799(p0.05)),与TRGs呈负相关,相关系数分别为(R2=-0.604(p0.05); R2=-0.629(p0.05))但EPS与TRB呈高度正相关(R2=0.763(p0.05); R2=0.808(p0.05))。 在此基础上进一步用CLSM和FTIR从结构上分析了EPS与四环素相互作用的特性。通过观察活性污泥胞外聚合物的CLSM图,可以看出EPS及其主要组分蛋白质,β-多糖的空间分布情况;随着四个反应器中四环素浓度的增加,EPS及其组分蛋白质,β-多糖的变化情况与用化学方法测定的EPS及组分含量变化趋势相同。通过傅里叶红外光谱可以得到EPS主要组分的大致含量,其测定结果可以与化学方法及CLSM图相对应;从红外光谱图EPS与四环素相互作用前后峰的位移情况可以看出EPS与四环素作用的主要功能基团是:-OH、C-O-C、C=O及C-N。 论文最后研究了不同浓度四环素对SBR活性污泥中微生物群落及活性污泥耐药性的影响,微量四环素能引起SBR反应器内微生物强烈的演替,随着四环素浓度的增加和反应器运行时间的延长,不能适应四环素作用的细菌逐渐被适应四环素作用的细菌所取代。四环素的存在影响了活性污泥中微生物群落稳定性。多样性指数Shannon's指数(H)和Simpson's指数(D)随着四环素浓度的增加先增加后减少。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 田禹;方琳;黄君礼;;微波辐射预处理对污泥结构及脱水性能的影响[J];中国环境科学;2006年04期
2 龙腾锐;李金印;龙向宇;罗太忠;唐然;;超声波提取活性污泥胞外聚合物的研究[J];环境化学;2008年03期
3 李绍峰;王雪芹;王宏杰;崔崇威;董文艺;;阳离子树脂法提取活性污泥胞外聚合物的研究[J];环境污染治理技术与设备;2006年11期
4 闫海波;;活性污泥EPS的影响因素及其对污泥絮凝性影响研究[J];节能;2008年07期
5 张宝良;王宝辉;田禹;郑蕾;孙德智;马楠;;温度对活性污泥胞外聚合物组分的影响研究[J];哈尔滨工业大学学报;2007年08期
6 田卫东;;三种方法提取活性污泥胞外聚合物的比较[J];节能技术;2009年02期
7 裴海燕;胡文容;李晶;陈磊;;活性污泥与消化污泥的脱水特性及粒径分布[J];环境科学;2007年10期
8 刘玉学;吴伟祥;朱荫湄;陈英旭;;胞外聚合物对污泥脱水性能的影响及其提取方法研究[J];科技通报;2008年04期
9 沈荣;盛国平;俞汉青;;活性污泥胞外聚合物中蛋白质的探针分析方法[J];环境科学学报;2008年01期
10 曾艳;唐琳;张明青;张鹏;邵淋飞;;曝气池活性污泥胞外聚合物对Pb~(2+)和Zn~(2+)的吸附研究[J];徐州工程学院学报(自然科学版);2011年02期
11 李绍峰;王宏杰;王雪芹;董文艺;崔崇威;;超声波树脂联用法提取活性污泥中的胞外聚合物[J];安全与环境学报;2006年05期
12 葛利云;王红武;马鲁铭;李晓岩;;胞外聚合物物理法提取过程的优化[J];环境化学;2006年06期
13 曾艳;张明青;唐琳;邵淋飞;张鹏;;曝气池活性污泥胞外聚合物对高分散悬浊液的絮凝性能研究[J];工业水处理;2011年05期
14 杜伟;孙宝盛;吕英;;胞外聚合物对Cu~(2+)、Cr~(3+)和Ni~(2+)的吸附性能研究[J];中国给水排水;2007年13期
15 李延军;李秀芬;华兆哲;刘和;陈坚;;好氧颗粒污泥胞外聚合物的产生及其分布[J];环境化学;2006年04期
16 董德明;康春莉;李忠华;李鱼;花修艺;郭平;;氢氧化钠法分离自然水体中的生物膜胞外聚合物[J];科学技术与工程;2002年06期
17 葛利云;邓欢欢;王红武;马鲁铭;支霞辉;;铁内电解与短程硝化反硝化SBR工艺耦合对胞外聚合物的影响[J];工业水处理;2007年07期
18 胡志中;廖梦霞;李栋婵;郭亚飞;邓天龙;;浸矿微生物胞外聚合物研究进展[J];资源开发与市场;2010年02期
19 李绍峰;王宏杰;王雪芹;;EPS与MBR中污泥活性关系研究[J];中国农村水利水电;2007年12期
20 熊芬;胡勇有;银玉容;;烟曲霉胞外聚合物对Pb~(2+)的吸附特性[J];环境科学学报;2009年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 Anna Lundqvist;Stefan Bertilsson;Willem Goedkoop;张义超;周霞萍;;胞外聚合物和腐殖质对毒死蜱于摇蚊属生物利用率的影响[A];2010中国腐植酸行业低碳经济交流大会暨第九届全国绿色环保肥料(农药)新技术、新产品交流会论文集[C];2010年
2 邬卓颖;郭峰;叶成松;张胜华;于鑫;;管网生物膜菌株胞外聚合物的提取和分析方法比较[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
3 王朝华;陆现彩;陆建军;徐兆文;;微生物胞外聚合物(EPS)影响黄铁矿溶解作用的实验研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年
4 康福星;朱东强;;微生物胞外聚合物(EPS)对二硝基苯的还原及作用机制[A];中国化学会第28届学术年会第2分会场摘要集[C];2012年
5 曹秀芹;赵自玲;;胞外聚合物(EPS)构成的影响因素分析[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
6 赵长容;邓欢欢;马美萍;葛利云;王红武;;活性污泥胞外聚合物提取方法的研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
7 胡春香;刘永定;Berit Smestad Paulsen;;荒漠藻固沙能力与其胞外聚合物的关系[A];中国藻类学会第十一次学术讨论会论文摘要集[C];2001年
8 葛利云;邓欢欢;王红武;赵长容;马美萍;;废水生物处理中铁铜离子对胞外聚合物的影响[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
9 葛利云;王红武;马鲁铭;支霞辉;;一种新型电解生物耦合工艺对胞外聚合物的影响[A];中国化学会第八届水处理化学大会暨学术研讨会论文集[C];2006年
10 陈兰周;刘永定;宋立荣;;盐胁迫对微鞘藻胞外聚合物和糖类代谢的影响[A];中国藻类学会第十一次学术讨论会论文摘要集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐娟;微生物胞外聚合物与废水中有毒污染物相互作用及对生物反应器性能影响[D];中国科学技术大学;2013年
2 银玉容;烟曲霉胞外聚合物与水中重金属Cu~(2+)Cd~(2+)和Pb~(2+)的相互作用及机理[D];华南理工大学;2012年
3 郑蕾;活性污泥胞外聚合物吸附重金属效能与机制研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 张寿通;金属膜生物反应器废水处理技术[D];大连理工大学;2006年
5 葛利云;催化铁法与生物法耦合中胞内外聚合物的研究[D];同济大学;2007年
6 刘翔;活性污泥和生物膜的胞外聚合物性质及其对污泥性能影响的比较研究[D];复旦大学;2009年
7 张梦霖;废水生物处理反应器的光谱定量分析方法研究[D];中国科学技术大学;2009年
8 王芬;超声破解对污泥特性的影响机制与零剩余污泥排放工艺研究[D];天津大学;2006年
9 黄理辉;催化铁内电解法预处理印染废水及后继生物处理工艺的研究[D];同济大学;2006年
10 刘晓猛;微生物聚集体的相互作用及形成机制[D];中国科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张微;四环素与胞外聚合物的相互作用及其对污泥耐药性的影响[D];东华大学;2014年
2 杨敏;微生物胞外聚合物的生成及其对树脂特性的影响研究[D];昆明理工大学;2012年
3 史龙月;膜生物反应器中胞外聚合物的模拟研究[D];北京工业大学;2013年
4 魏行;胞外聚合物在细菌吸附铜离子中的作用及机理研究[D];华中农业大学;2011年
5 曹勇;生物膜及活性污泥胞外聚合物的提取及其对重金属离子的吸附研究[D];安徽大学;2013年
6 倪正;活性污泥胞外聚合物提取条件优化及对Pb~(2+)吸附性能和机理的研究[D];安徽工程大学;2012年
7 钟代立;A.f菌胞外聚合物表面性质随培养基质和时间的演变研究[D];中南大学;2011年
8 洪莉萍;有毒物质对MBR中微生物胞外聚合物形成及其膜污染的影响研究[D];苏州大学;2012年
9 马楠;活性污泥胞外聚合物对土壤中重金属的吸附效能及机制[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 黄俊;活性污泥胞外聚合物对水中重金属镉锌的吸附效能及机制[D];哈尔滨工业大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;四环素类抗生素[N];农村医药报(汉);2007年
2 ;美开发出四环素合成新路线[N];医药经济报;2005年
3 记者 何红梅 通讯员 岳振峰;深圳局:四环素类药残检测技术取得突破[N];中国国门时报;2005年
4 烟台市牟平中医院供稿;不能合用的中西药物[N];保健时报;2006年
5 张瑞;非淋菌性尿道炎的治疗[N];农村医药报(汉);2007年
6 任广河;用西药也讲忌口[N];医药养生保健报;2006年
7 技术开发部 陈玲;美满霉素[N];中国畜牧报;2004年
8 薛燕 胡敦明;从污水中找出“钱景”[N];淄博日报;2011年
9 金陵;服用西药的“十忌”[N];中国妇女报;2006年
10 袁松范;哈佛大学发现四环素类药物合成新途径[N];中国医药报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978