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城市污水处理工艺对宿主特异性标记物和肠道病原菌的去除及其两者的相关性研究

程艳艳  
【摘要】:非点源粪便污染对城市河流、人类身体健康以及人类赖以生存的环境有着重大的影响。人类和其他动物的粪便可能含有大量的肠道病原菌,例如志贺氏菌、沙门氏菌、大肠埃希氏菌,倘若此类粪便排入水体,病原菌就会随之传播,危害人类的健康。拟杆菌、双歧杆菌和产气荚膜杆菌是粪便中主要的三大类厌氧菌,所以本文正是利用拟杆菌、双歧杆菌作为粪便污染的指示菌,研究城市污水处理工艺不同的处理单元对指示菌基因标记物和病原菌的去除效果,以及通过采取不同污染源的污水,定量检测,分析标记物与病原菌的相关性。 本篇研究通过采用自制小型反应器模拟研究的方法,针对指示人类、犬类粪便污染的宿主特异性标记物,以及沙门氏菌、志贺氏菌和病原性大肠埃希氏菌,分别考察了城市污水处理过程中的活性污泥法(SBR工艺)、混凝工艺、过滤工艺对它们的去除效果。研究结果表明,污水直接经过SBR工艺比直接经过混凝工艺和直接经过过滤工艺对标记物和病原菌的去除效果都要明显,去除率可达98%。混凝工艺对标记物和病原菌的去除大部分维持在60%左右,而过滤工艺对标记物和病原菌的去除约30%。 相关性分析中选取了三种水样,第一种水样是以单一人类粪便为污染源的西安思源学院的校园生活污水,以及该学校独立污水处理厂的各阶段的水样;第二种是人类粪便混杂家禽、家畜粪便污染的西安市长安区周家庄的8个取样点的水样;第三种来自西安市某污水处理厂曝气沉砂池的出水,以及该水样经过SBR反应器处理后的出水,第三种水样以人类粪便污染为主,污染源复杂。研究结果表明人类粪便标记物和狗粪便标记物与大肠埃希氏eaeA基因的相关性最好,相关性系数维持在0.75左右,无论水样污染源多么复杂。在以人类粪便污染为主的水源,人类粪便标记物与每种病原菌的相关性均较好,相关性系数在0.66~0.99范围内,标记物能在一定程度上反映病原菌的存在。但在农村这种各种粪便污染混杂的情况,标记物与病原菌的相关性较差,但在检测出标记物的情况下,通常能检测出病原菌,检测标记物仍对是否存在病原菌具有一定的参考价值。


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