制藥污水處理系統(tǒng)中典型抗生素抗性基因的分布特征及歸趨研究.pdf

1、隨著抗生素耐藥性細(xì)菌在環(huán)境中的大量出現(xiàn)，抗生素抗性在環(huán)境中的傳播擴(kuò)散已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注。在已有的研究中，大量的不同種類和亞型的抗性基因在多種環(huán)境介質(zhì)中都有檢出，而不同樣品中關(guān)于DNA的提取和抗性基因的準(zhǔn)確定量還沒有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的方法。環(huán)境樣品中抗性基因的準(zhǔn)確定量，對(duì)于環(huán)境樣品的DNA提取效率要求較高。針對(duì)抗性基因檢測(cè)中所面臨的在核酸提取過(guò)程缺少方法學(xué)質(zhì)量控制這一問(wèn)題，研究了不同環(huán)境樣品（土壤、糞便和水體樣品）中DNA提取濃度、純度、提取

2、效率以及方法的重復(fù)性，建立了一套比較可靠的抗性基因定量方法。
　　污水處理系統(tǒng)作為市政污水和工業(yè)廢水等的處理終端，是減少傳統(tǒng)污染物（BOD、COD、氨氮等）排放進(jìn)入環(huán)境的主要方式，然而污水處理廠的生物處理系統(tǒng)卻是環(huán)境新型污染物—抗生素抗性基因的重要儲(chǔ)存庫(kù)。污水處理廠出水的排放和剩余污泥的不當(dāng)處置，導(dǎo)致了抗性基因在水環(huán)境和土壤中的大量存在。制藥污水處理廠，尤其是抗生素的污水處理廠由于其中大量抗生素殘留的存在，對(duì)生物處理單元中的微生物

3、形成了明顯的選擇性壓力。因此，抗生素制藥污水處理廠中抗性基因的控制與削減對(duì)于減少環(huán)境中的抗生素抗性有著非常重要的意義。
　　研究通過(guò)定性和定量 PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）調(diào)查了五個(gè)制藥污水處理系統(tǒng)中編碼四大類抗生素（磺胺類、四環(huán)素類、β-內(nèi)酰胺類和大環(huán)內(nèi)脂類）的10種抗性基因亞型的排放特征。五個(gè)處理系統(tǒng)出水中各種抗性基因的范圍介于(2.08?0.16)?103至(3.68?0.27)?106 copies/mL之間。盡管和進(jìn)水中相比

4、，出水中抗性基因的濃度降低了0.5-2.5個(gè)數(shù)量級(jí)，但是它們并沒有被真正的去除而是被轉(zhuǎn)移到最終的脫水污泥中，這也導(dǎo)致了脫水污泥中抗性基因的濃度達(dá)到了(9.38?0.73)?107至(4.30?0.81)?1010 copies/g干重。通過(guò)對(duì)污水處理系統(tǒng)整個(gè)流程的抗性基因質(zhì)量流分析，最終經(jīng)過(guò)脫水污泥排放的抗性基因的總量分別是進(jìn)水中的7-308倍和最終出水中的16-638倍?？剐曰虻臄U(kuò)增過(guò)程主要發(fā)生在生物處理階段，其中傳統(tǒng)活性污泥法處理