幾種典型抗生素抗性基因在污水處理系統(tǒng)中的歸趨研究.pdf

1、大量研究已經(jīng)證實(shí)，多種人用和獸用抗生素的濫用已經(jīng)導(dǎo)致了抗生素抗性細(xì)菌（ARB）和抗生素抗性基因(ARGs)在環(huán)境中的傳播，并對(duì)環(huán)境水體造成污染。污水處理廠(WWTPs)的進(jìn)水中含有大量抗生素和抗性基因，導(dǎo)致抗性基因在污水處理廠中大量存在，因此這些水廠對(duì)ARGs在環(huán)境中的增殖、交換、轉(zhuǎn)導(dǎo)和傳播扮演著重要的角色，是ARGs重要的潛在收納者和污染源。
　　 研究中系統(tǒng)地調(diào)查了天津市兩個(gè)相似的傳統(tǒng)全流程污水處理廠，并對(duì)污水處理系統(tǒng)中的每

2、一個(gè)單元進(jìn)行了污水和污泥樣品的采集，在優(yōu)化DNA提取方法之后對(duì)樣品DNA進(jìn)行提取。實(shí)驗(yàn)中選取了四環(huán)類抗生素、磺胺類抗生素、喹諾酮類抗生素和大環(huán)內(nèi)酯類抗生素等四類抗生素的30種抗性基因進(jìn)行PCR定性檢測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有7種基因的檢出率為0，而8種四環(huán)素抗性基因和3種磺胺類抗性基因的檢出率超過80％，對(duì)比另兩類抗性基因擁有更高的檢出頻率?？傮w來看，抗生素抗性基因存在于污水處理系統(tǒng)中的各個(gè)處理單元，而且抗性種類和基因型眾多，尤其在系統(tǒng)含有生物活

3、性污泥的處理單元中。
　　 進(jìn)一步的研究中，選取了四類抗生素的16種抗性基因進(jìn)行定量PCR分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)比于進(jìn)水，大部分ARGs會(huì)在出水中有1-3個(gè)數(shù)量級(jí)的消減，這主要是因?yàn)樵诙脸刂写罅靠剐曰螂S著污泥沉淀，使得ARGs在水中的濃度大大降低。而且2號(hào)污水處理廠對(duì)ARGs的去除效果更好，主要因?yàn)?號(hào)水廠將回流污泥引入初沉池，延長(zhǎng)了生物處理的時(shí)間，而2號(hào)水廠在最終出水前進(jìn)行了氯氣消毒，抑制了ARGs的擴(kuò)增。而16S-rDNA分

4、析也證明了ARGs含量的變化是隨著存在于活性污泥中的微生物變化的。
　　 另外，研究對(duì)所有定量基因進(jìn)行了整個(gè)污水處理系統(tǒng)中的基因拷貝數(shù)總量分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雖然大部分抗性基因的去除率超過98％，但是活性污泥中的含量卻比進(jìn)水高出0.29-4.22個(gè)數(shù)量級(jí)，其中1號(hào)污水處理廠中ARGs在脫水污泥中的含量約為進(jìn)水的2-60倍，而在2號(hào)水廠中這一數(shù)值為3-170倍。這也證實(shí)了ARGs主要存在于活性污泥，包括回流污泥和脫水污泥當(dāng)中，而且總含