污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究
制药废水处理系统中抗生素抗性基因的研究进展

制药废水处理系统中抗生素抗性基因的研究进展制药废水处理系统中抗生素抗性基因的研究进展随着医疗水平的提高和人们对健康的关注,抗生素的应用已经成为现代医学的重要手段之一。
然而,大规模的抗生素使用也带来了一系列问题,其中之一就是制药废水中的抗生素抗性基因问题。
这些抗生素抗性基因的存在会影响废水处理系统的有效性,并且可能导致抗生素在环境中的扩散和传播,进而加剧抗生素耐药性的现象。
制药废水中抗生素抗性基因的来源多样,既包括来自医院和疾病治疗过程中的废水,也包括来自农场和家禽养殖等其他人类活动的废水。
这使得制药废水处理系统对于抗生素抗性基因的净化变得尤为重要。
目前,人们对于制药废水处理系统中抗生素抗性基因的研究主要集中在以下几个方面:1. 抗生素抗性基因的监测与检测方法为了了解制药废水处理系统中的抗生素抗性基因含量和类型,研究者开展了大量的监测与检测方法的研究。
包括PCR技术、定量荧光PCR技术、测序技术等。
这些方法的应用为研究人员提供了有关抗生素抗性基因在制药废水处理系统中的分布情况和变化趋势的重要数据。
2. 抗生素抗性基因的转移机制与途径制药废水处理系统中抗生素抗性基因的转移机制与途径是研究的重点之一。
已知的传播途径有水质传播、沉积物传播、空气传播等。
研究者通过分离和鉴定制药废水中的微生物菌株,探索了抗生素抗性基因的携带者和传播途径,并对这些携带者的生态学影响进行了研究。
3. 抗生素抗性基因的去除技术研发为了有效去除制药废水中的抗生素抗性基因,研究者提出了许多先进的水处理技术。
例如,活性炭吸附、臭氧氧化、高级氧化过程等。
这些技术可以在不同程度上去除制药废水中的抗生素抗性基因,为制药废水的净化提供了可行的解决方案。
4. 抗生素抗性基因与其他环境因子的关联性研究抗生素抗性基因的存在与环境因子之间可能存在一定的关联性。
研究者通过调查和实验证明了抗生素浓度、水体温度、营养盐浓度等因子与抗生素抗性基因的关联性。
《2024年污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究》范文

《污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究》篇一一、引言随着现代医药和农业的快速发展,抗生素的使用量日益增加,导致了环境中抗生素抗性基因(ARGs)的污染问题愈发严重。
污水处理系统作为控制和减少环境污染的重要环节,对其中抗生素抗性基因的传播、迁移及环境影响进行研究具有重要意义。
本文将就污水处理系统中抗生素抗性基因的污染现状、研究方法、迁移转化机制以及控制策略等方面进行探讨。
二、污水处理系统中抗生素抗性基因的污染现状随着抗生素的广泛使用,抗生素抗性基因在各种环境中的传播和积累已成为全球关注的焦点。
污水处理系统作为抗生素及其抗性基因的主要接收者,其污染现状不容忽视。
研究表明,污水处理系统中存在大量的抗生素抗性基因,这些基因可以通过直接排放或间接传播,对生态环境和人类健康造成潜在威胁。
三、研究方法为了研究污水处理系统中抗生素抗性基因的污染情况,需要采用一系列的研究方法。
首先,通过采集污水处理系统中的水样和污泥样,利用PCR、qPCR等分子生物学技术对样品中的抗生素抗性基因进行定量和定性分析。
其次,结合环境因子(如温度、pH值、有机物浓度等)进行相关性分析,以探讨抗生素抗性基因的分布规律和影响因素。
最后,通过模拟实验和现场试验,研究抗生素抗性基因在污水处理系统中的迁移转化机制。
四、抗生素抗性基因在污水处理系统中的迁移转化机制抗生素抗性基因在污水处理系统中的迁移转化机制复杂多样,主要包括物理、化学和生物过程。
物理过程主要包括吸附、沉降等作用;化学过程则涉及氧化还原反应、水解等过程;生物过程则包括抗性基因的水平转移、表达等。
这些过程共同作用,使得抗生素抗性基因在污水处理系统中不断迁移转化,对环境和人类健康构成潜在威胁。
五、控制策略针对污水处理系统中抗生素抗性基因的污染问题,需要采取一系列的控制策略。
首先,加强抗生素的使用管理,减少不必要的抗生素使用,降低抗生素排放量。
其次,优化污水处理工艺,提高对抗生素及其抗性基因的去除效率。
污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究

污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究引言:随着现代生活的发展,污水处理系统成为了城市和工业发展的重要基础设施。
然而,由于人类广泛使用抗生素的习惯以及抗生素在医疗、养殖和农业等领域的大规模应用,污水中存在大量的抗生素和抗生素抗性基因。
这些物质的存在给污水处理系统带来了严重的环境污染和健康风险。
本文将对在污水处理系统中的抗生素抗性基因污染进行研究,并探讨其对环境和人类健康的影响。
第一部分:污水处理系统中抗生素抗性基因的来源和传播途径1. 抗生素的广泛使用抗生素在医疗领域的应用已经成为维护人类健康的重要手段。
同时,随着养殖和农业的发展,抗生素也被广泛应用于动物饲养和植物保护中。
这些应用使得抗生素在污水中的浓度和种类都不断增加。
2. 抗生素抗性基因的产生机制抗生素抗性基因可以通过两种主要机制产生:自然突变和基因交流。
自然突变是指细菌通过自身的基因突变,使其产生对抗生素的抵抗能力。
而基因交流则是指细菌之间通过质粒转移、转座子传递等方式共享抗生素抗性基因。
这种基因交流可使得抗生素抵抗力在不同的细菌种群中迅速扩散。
第二部分:污水处理系统中抗生素抗性基因的迁移和残留1. 污水处理系统中的生物处理过程污水处理系统通常包括生物处理过程,如好氧处理、厌氧处理和沉淀等。
这些过程目的是利用微生物降解有机物,并清除悬浇物等污染物。
然而,经生物处理后的污水中仍可能存在抗生素抗性基因。
2. 抗生素抗性基因的迁移途径抗生素抗性基因可能通过附着在悬浮固体颗粒上的细菌,或者通过游离的DNA片段进入污水处理系统的出口。
这些基因和片段在接触到周围环境后可以对其他细菌进行基因转移,进一步扩散抗生素抵抗力。
3. 抗生素残留的影响抗生素在污水处理系统中可能存在残留量。
这些残留物可能对处于污水处理系统附近的环境和生物产生不可忽视的影响。
抗生素的大规模使用和滥用可能导致细菌耐药性的快速演变,进而威胁到人类健康。
第三部分:抗生素抗性基因污染对环境和人类健康的影响1. 对环境的影响抗生素抗性基因的污染可能导致环境中细菌耐药性的显著增加。
污水处理对水环境中抗生素污染物的去除效果研究

污水处理对水环境中抗生素污染物的去除效果研究随着工业和农业的快速发展,水环境污染问题逐渐凸显,其中抗生素污染物的排放成为一个严重的环境问题。
抗生素污染物对水生态系统的破坏以及对人类健康的潜在风险已经引起了广泛关注。
因此,研究污水处理对水环境中抗生素污染物的去除效果具有重要意义。
一、引言随着抗生素的广泛应用,抗生素在人畜排泄物以及医院废水等渠道中大量释放。
这些抗生素污染物如不得到有效去除将进入水环境,并逐渐积累。
因此,研究污水处理对抗生素污染物的去除效果,对于减少抗生素在水环境中的积累具有重要意义。
二、抗生素污染物的来源和对水环境的危害抗生素污染物的主要来源包括畜禽养殖、医院废水以及制药工业废水等。
这些污染物进入水环境后,可能对水生态系统造成严重影响。
例如,抗生素污染物对水中微生物群落的结构和功能产生负面影响,改变水生态系统的稳定性和整体功能。
此外,抗生素污染还可能导致抗生素耐药基因的扩散,对公共卫生带来潜在的威胁。
三、污水处理对抗生素污染物的去除效果研究方法为了评估污水处理对抗生素污染物的去除效果,研究人员通常采用一系列的实验方法。
常见的方法包括生物降解、化学氧化以及吸附等。
生物降解是目前最常用的抗生素去除方法之一,通过微生物的代谢活动将抗生素降解为无害的物质。
化学氧化方法则采用氧化剂对抗生素进行氧化反应,以达到去除的目的。
吸附方法则利用吸附介质吸附抗生素污染物,实现去除效果。
四、污水处理对抗生素污染物去除效果的研究进展近年来,许多研究已经开展,以评估不同污水处理方法对抗生素污染物的去除效果。
研究结果表明,生物降解方法在去除抗生素污染物中具有较好的效果。
具体而言,厌氧生物反应器和好氧生物反应器是两种常用的处理系统,可以有效去除水中的抗生素污染物。
此外,化学氧化方法如高级氧化过程(AOPs)也被证实可对抗生素污染物进行有效去除。
例如,紫外光/氧化剂和超声/氧化剂等方法被广泛研究和应用。
五、存在的问题和未来展望尽管已取得了一些研究进展,但仍存在一些问题亟待解决。
污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究

污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究一、引言随着抗生素的广泛使用,全球范围内抗生素抗性的问题日益严重。
抗生素抗性基因的传播成为了当前环境污染中的一个重要研究领域。
污水处理系统作为一个关键的环境介质,可能成为抗生素抗性基因的污染源之一。
本文旨在系统地评估污水处理系统中抗生素抗性基因的污染情况,并对其影响因素进行讨论。
二、污水处理系统中抗生素抗性基因的分布情况许多前期研究表明,污水处理系统中存在大量的抗生素抗性基因。
这些基因不仅存在于处理后的水体中,还可以被转移至土壤和周边环境中。
研究发现,抗生素抗性基因在不同类型的污水处理系统中分布差异显著。
例如,生活污水处理系统中的抗生素抗性基因污染情况要低于医院和养殖场污水处理系统中。
这可能是由于医院和养殖场中抗生素的使用频率较高所导致的。
此外,研究还发现,不同污水处理工艺对抗生素抗性基因的去除效果也存在差异。
三、抗生素抗性基因污染的影响因素1. 抗生素的使用抗生素的使用是导致抗生素抗性基因污染的主要因素之一。
大量使用和滥用抗生素会导致细菌产生抗药性,以适应药物的压力。
因此,减少抗生素的使用量和合理使用抗生素是减缓抗生素抗性基因污染的关键。
2. 污水处理工艺污水处理工艺对抗生素抗性基因的去除效果有直接影响。
目前,许多污水处理系统仅能部分去除抗生素抗性基因,而随后的环境释放可能导致这些基因的扩散。
因此,改良和优化污水处理工艺是减轻抗生素抗性基因污染的有力手段。
3. 环境因素环境因素也会影响污水处理系统中抗生素抗性基因的污染。
温度、pH值、污染物浓度等都是可能影响基因的适应性和传播性的因素。
进一步研究这些环境因素的影响,有助于更好地理解和控制抗生素抗性基因的污染。
四、抗生素抗性基因的生态学意义和风险抗生素抗性基因的广泛存在和传播对环境和公共健康带来了潜在的风险。
首先,抗生素抗性基因可以通过水体、土壤和空气等介质传播到不同的环境中,进而影响自然界中的微生物群落结构和功能。
《2024年污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究》范文

《污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究》篇一一、引言随着现代医疗技术的进步和抗生素的广泛应用,抗生素抗性基因(ARGs)问题逐渐成为全球关注的焦点。
这些基因在人类生活和生态环境中扮演着重要的角色,而污水处理系统是这些抗性基因传播的重要途径之一。
因此,针对污水处理系统中抗生素抗性基因污染的研究变得至关重要。
本文将围绕这一主题,对污水处理系统中的抗性基因污染进行研究分析,并提出相应对策。
二、污水处理系统中抗生素抗性基因的来源与传播1. 抗生素抗性基因的来源抗生素抗性基因主要来源于医疗废水、制药废水、农业排放以及家庭污水等。
这些废水在进入污水处理系统前,已经携带了大量的抗性基因。
2. 抗性基因的传播途径污水处理系统中的抗性基因主要通过污水排放、污泥处理、再利用水等途径传播。
其中,排放到自然水体的污水会进一步扩散至其他生态环境,如河流、湖泊、海洋等。
此外,污泥的不当处理和处置也可能导致抗性基因的传播。
三、污水处理系统中抗生素抗性基因污染的现状与影响1. 污染现状目前,全球范围内的污水处理系统中普遍存在抗生素抗性基因污染。
这些抗性基因在污水中的含量和种类随地区、季节和污水处理工艺等因素的变化而有所不同。
2. 影响抗生素抗性基因的传播对人类健康和生态环境造成严重影响。
首先,这些基因可能导致细菌对抗生素产生抗药性,增加疾病治疗的难度。
其次,抗性基因可能通过食物链进入人体,对人类健康构成威胁。
此外,抗性基因还可能破坏生态平衡,对自然环境造成破坏。
四、污水处理系统中抗生素抗性基因污染的研究方法与技术手段1. 研究方法针对污水处理系统中抗生素抗性基因污染的研究,可采用分子生物学、生态学和微生物学等方法。
通过PCR、高通量测序等技术手段,可以检测和分析污水中的抗性基因种类和含量。
2. 技术手段针对污水处理系统中抗生素抗性基因的去除和降低,可采用生物处理技术、物理化学处理技术和高级氧化技术等手段。
其中,生物处理技术通过微生物的作用降低抗性基因的含量;物理化学处理技术如活性炭吸附、膜分离等可有效去除污水中的抗性基因;高级氧化技术则可通过产生强氧化剂破坏抗性基因的结构。
《2024年污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究》范文
《污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究》篇一一、引言随着现代医疗技术的进步和抗生素的广泛应用,抗生素抗性基因(ARGs)的传播和扩散已成为全球公共卫生和环境问题的重要关注点。
污水处理系统作为抗生素和抗性基因传播的关键环节,其污染问题日益凸显。
本文旨在研究污水处理系统中抗生素抗性基因的污染情况,分析其传播途径和影响因素,为有效控制抗性基因的传播提供科学依据。
二、研究背景及意义抗生素抗性基因是指在抗生素选择压力下,微生物产生的对抗生素具有抗性的遗传信息。
这些基因的传播和扩散,可能导致“超级细菌”的出现,对人类健康构成严重威胁。
污水处理系统作为抗生素和抗性基因传播的主要途径之一,其污染问题已成为国际关注的焦点。
因此,研究污水处理系统中抗生素抗性基因的污染情况,对于控制抗性基因的传播、保障人类健康和环境安全具有重要意义。
三、研究方法本研究采用实验室研究和现场调查相结合的方法,以污水处理系统为研究对象,收集不同地区、不同类型污水处理系统的水样和污泥样本。
通过对样本中抗生素抗性基因的检测和分析,探讨其污染情况、传播途径和影响因素。
同时,结合文献资料和实验数据,分析抗生素抗性基因的来源和传播机制。
四、研究结果1. 抗生素抗性基因的污染情况本研究发现,不同地区、不同类型的污水处理系统中均存在抗生素抗性基因的污染。
其中,某些特定类型的抗性基因在污水处理系统中的检出率较高,如某些对常用抗生素具有抗性的基因。
此外,抗生素抗性基因的浓度与污水处理系统的运行状况、处理工艺等因素密切相关。
2. 抗生素抗性基因的传播途径和影响因素研究表明,抗生素抗性基因主要通过污水、污泥和废水等途径传播。
其中,污水处理系统的运行状况、处理工艺、进水中抗生素浓度、污泥处理处置方式等因素均可能影响抗生素抗性基因的传播和扩散。
此外,气候变化、人类活动等因素也可能对抗生素质基因的传播产生影响。
3. 抗生素抗性基因的来源和传播机制通过文献资料和实验数据的分析,本研究发现抗生素抗性基因主要来源于医疗废水、生活污水、农业废水等。
污水处理厂抗生素抗性基因分布和去除研究进展
污水处理厂抗生素抗性基因分布和去除研究进展污水处理厂抗生素抗性基因分布和去除研究进展摘要:抗生素抗性已成为全球性的公共卫生问题,而污水处理厂作为抗生素抗性基因的潜在传播源,对于抗生素抗性基因的分布和去除有着重要的研究价值。
本文综述了近年来关于污水处理厂抗生素抗性基因分布和去除的研究进展,旨在为进一步研究和应对抗生素抗性提供参考。
1. 引言抗生素抗性是指细菌对抗生素产生的药物耐药性,已成为全球范围内的公共卫生问题。
研究表明,污水处理厂是抗生素抗性基因的重要传播源,其处理过程容易导致抗生素抗性基因的累积和扩散。
因此,了解污水处理厂中抗生素抗性基因的分布情况以及去除策略对于预防和控制抗生素抗性具有重要意义。
2. 污水处理厂中抗生素抗性基因的分布污水处理厂中的抗生素抗性基因来源于多个环节:医疗废水、人类粪便、动物粪便、农田排泄物等。
这些源头的污水进入处理厂后,抗生素抗性基因在厂区内得以累积和传播。
研究显示,污水处理厂中广泛存在的抗生素抗性基因包括β-内酰胺酶基因、四环素抗性基因、磺胺抗性基因等。
3. 污水处理厂抗生素抗性基因的去除策略针对污水处理厂中存在的抗生素抗性基因,采取一系列的去除策略是必要的。
目前,常用的抗生素抗性基因去除方法包括物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法主要是通过过滤、离心等手段将固体悬浮物中的抗生素抗性基因去除。
化学方法则是利用化学试剂对抗生素抗性基因进行氧化还原反应,以达到去除的目的。
生物方法是利用微生物和植物等生物体对抗生素抗性基因进行降解和吸附。
这些方法的结合使用能够更有效地去除污水处理厂中的抗生素抗性基因。
4. 研究进展与展望近年来,关于污水处理厂抗生素抗性基因分布和去除的研究已经取得了一些进展。
研究者们不断地探索抗生素抗性基因的来源、传播途径和去除机制,并将研究成果应用于实际污水处理厂的改造。
然而,仍然存在一些挑战,例如抗生素抗性基因的快速检测方法仍不够成熟,去除方法的效率有待进一步提高。
《2024年污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究》范文
《污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究》篇一一、引言随着工业发展和人口增长,水环境污染问题愈发严峻。
特别是污水处理系统中抗生素抗性基因(ARGs)的污染问题已引起了国际社会的广泛关注。
ARGs是细菌对抗生素产生抗性的遗传因子,其传播和扩散不仅对人类健康构成威胁,还对生态环境造成潜在风险。
因此,本篇论文旨在探讨污水处理系统中抗生素抗性基因的污染问题及其相关因素,以期望为该领域提供参考和建议。
二、污水处理系统中抗生素抗性基因污染的背景污水处理系统中的ARGs污染已成为全球范围内普遍关注的环境问题。
人类在生产、生活中使用的抗生素大部分以原始或转化形态排放至水环境中,这为细菌提供了选择性压力,促使其产生抗性基因。
这些基因通过遗传、交换等方式在细菌间传播,最终可能进入人体并引发耐药性问题。
三、研究方法本研究采用分子生物学技术,包括PCR扩增、克隆文库分析、高通量测序等方法,对污水处理系统中ARGs的分布、种类和丰度进行研究。
同时,我们还采用问卷调查和实地调查相结合的方式,收集相关数据和样本。
四、实验结果与分析1. 抗生素抗性基因的分布与种类实验结果显示,污水处理系统中存在多种抗生素抗性基因,如β-内酰胺酶基因、磺胺类抗性基因等。
这些基因在污水处理系统的不同环节中均有分布,且在不同区域间存在差异。
2. 抗生素抗性基因的丰度与影响因素通过高通量测序技术,我们发现污水处理系统中ARGs的丰度与抗生素使用量、处理工艺等因素密切相关。
在抗生素使用量较大的区域,ARGs的丰度较高;而采用生物处理工艺的污水处理系统对ARGs的去除效果较好。
3. 遗传与传播机制实验还发现,ARGs在细菌间存在遗传与传播机制。
通过转化、转导和接合等方式,ARGs可以在细菌间传播和扩散,从而增加其传播范围和风险。
五、讨论与建议本研究表明,污水处理系统中抗生素抗性基因的污染问题严重,且与抗生素使用量、处理工艺等因素密切相关。
为降低ARGs的污染风险,我们提出以下建议:1. 减少抗生素的使用量:从源头上减少抗生素的使用量是降低ARGs污染的有效途径。
《2024年污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究》范文
《污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究》篇一一、引言随着人类社会的发展,抗生素的使用日益普及,但其污染问题也逐渐显现出来。
在污水处理系统中,抗生素抗性基因(ARGs)的传播和污染已成为当前环境保护领域的重大挑战。
ARGs能够在污水处理系统内部环境的影响下迅速复制并传播,并最终影响水体环境和人类健康。
因此,对污水处理系统中ARGs的污染进行研究,对于保障水环境安全和人类健康具有重要意义。
二、研究背景近年来,随着抗生素的广泛使用,抗生素抗性基因(ARGs)在环境中的传播问题逐渐凸显。
污水处理系统作为减少水体中抗生素和ARGs的重要手段,其作用愈发重要。
然而,由于各种原因,污水处理系统在处理过程中往往存在多种环境因素如温度、pH值、微生物种类等对ARGs的传播和污染产生重要影响。
因此,研究污水处理系统中ARGs的污染情况,有助于我们更好地了解其传播机制和影响因素,为控制ARGs的传播提供科学依据。
三、研究内容1. 样品采集为了了解污水处理系统中ARGs的污染情况,本研究分别对多个不同区域污水处理系统的进水口和出水口进行取样。
这些样本包含了生活污水、工业污水和经处理的污水等不同类型。
2. 实验方法采用PCR技术对样本中的ARGs进行检测和定量分析。
同时,结合高通量测序技术对污水处理系统中的微生物群落进行分析,以了解微生物群落与ARGs之间的关系。
3. 数据分析通过PCR技术和高通量测序技术得到的数据进行统计分析,分析不同区域、不同类型污水中的ARGs种类和数量,以及微生物群落结构。
此外,还分析了不同环境因素对ARGs传播的影响。
四、研究结果1. ARGs的种类和数量研究发现在污水处理系统中存在多种类型的ARGs,且数量随污水的类型和来源而有所不同。
生活污水中的ARGs种类和数量相对较高,而经处理的污水中ARGs的种类和数量相对较低。
此外,不同区域的污水处理系统中也存在一定的差异。
2. 微生物群落结构通过对污水处理系统中的微生物群落进行分析发现,不同区域、不同类型污水的微生物群落结构存在明显差异。
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污水处理系统中抗生素抗性基因污染研究
发表时间:2018-11-14T20:25:41.990Z 来源:《基层建设》2018年第28期作者:乐简剑
[导读] 摘要:本文在阐述抗生素抗性基因在污水处理系统中的来源及形成机制的基础上,对其分布特征、常用消减去除技术及其效果等进行了具体分析,以期为更好地控制抗生素抗性基因的传播扩散提供参考借鉴。
广西绿晨环境工程有限公司 530003
摘要:本文在阐述抗生素抗性基因在污水处理系统中的来源及形成机制的基础上,对其分布特征、常用消减去除技术及其效果等进行了具体分析,以期为更好地控制抗生素抗性基因的传播扩散提供参考借鉴。
关键词:抗生素抗性基因;污水处理系统;污染
抗生素抗性基因是近年来全球范围内威胁人类健康的重大隐患之一,而其引起的不同程度的负面生态环境效应也成为国际社会普遍关注和研究的焦点。
造成抗生素抗性基因出现并传播的主因,是长期以来抗生素在人类医疗、畜牧业、水产养殖等领域的滥用所造成的抗生素污染和胁迫,有资料显示,近年来包括中国在内的很多国家和地区的水体中均检测到不同种类、数量的抗生素抗性基因,广西邕江南宁市区段也监测到四环素类、磺胺类等常见抗生素抗性基因,有学者指出,邕江、珠江、海河等水体中抗生素抗性基因的出现主要是源于生活污水的排放,并将污水处理系统视为抗生素抗性基因的重要污染源及其蔓延至自然环境的主要途径。
因此,加强对污水处理系统中抗生素抗性基因的来源、分布及消减去除技术的研究,对于控制抗生素抗性基因的传播扩散有积极意义,本文就此进行分析探讨。
1抗生素抗性基因在污水处理系统中的来源及形成机制
有资料表明,抗生素在使用过程中有高达80%~90%不能被充分吸收利用,而是经过人畜粪便直接排出体外,进入土壤或水体,而我国抗生素滥用问题非常严重,有数据显示我国每年抗生素的消费量约是美国的10倍,因此负责收纳来自居民生活污水、制药厂制药废水、医院医疗废水以及畜牧水产养殖废水等的污水处理系统,因含有大量抗生素,往往成为抗性基因的重要污染源。
实践中,污水处理系统中导致抗生素抗性基因产生、形成的因素较多,具有可概括为如下两方面:一是污水处理系统的进水来源较为复杂,而由于当前我国污水处理系统对抗生素的去除效果普遍较低,抗生素残留浓度较高,其中的一些细菌由于与居民生活中或是医院中使用的抗生素有接触而衍变成抗生素抗性细菌,并且携带抗生素抗性基因;二是污水处理系统中微生物密度高、种类多,抗生素抗性细菌携带的抗性基因通过与细胞中的质粒、转座子、基因盒等可移动遗传因子结合,可诱导周围环境中的微生物菌群产生新突变以及通过水平基因转移而获得耐药性,并在不同环境介质中扩散。
此外,国外有研究显示,低浓度的抗生素残留也同样会促进抗性细菌和抗性基因的增殖扩散。
由此可见,污水处理系统中残留的抗生素以及微生物菌群是抗生素抗性基因形成的重要机制。
2抗生素抗性基因在污水处理系统中的分布分析
3抗生素抗性基因在污水处理系统中的消减
由上所述可见,污水处理系统是抗生素抗性基因的重要储库及其蔓延至自然环境的主要途径,因此污水处理系统自然也就成了去除抗性基因的关键防线。
近年来,随着抗生素抗性基因污染问题越发严峻,相关消减去除技术的研究也越来越多,常用的消减去除工艺主要有厌氧/好氧污泥消化处理工艺、人工湿地处理工艺、消毒处理工艺(如加氯消毒工艺、紫外消毒工艺)、深度处理工艺(如膜处理、高级氧化)等。
由于不同处理工艺以及组合方式对抗生素抗性基因的消长有不同效果,因此针对性地采取相应的处理措施尤为重要。
如本次研究中,我们分别采用好氧生物滤池、人工湿地系统及紫外消毒等处理工艺对污水处理厂中的tetA、tetO、tetW、sulⅠ、sulⅡ等抗性基因去除效果进行研究,因β-内酰胺类抗性基因浓度较低故不做探讨,所得结果如表2所示。
结果显示,在三种处理工艺中,去除效果从高至低依次为:人工湿地系统>好氧生物滤池>紫外消毒。
此外,有研究指出,由于紫外消毒不但对抗生素抗性基因的削减没有明显效果,且很可能
造成抗生素抗性基因丰度的增加,加大环境风险,但可通过加入Ag-TiO2复合纳米材料的措施,提升紫外光消毒效果。
表2 不同处理工艺中抗生素抗性基因ARGs的削减数(数量级)
总之,我国作为抗生素生产和使用大国,抗生素残留问题及因此造成的抗生素抗性基因污染问题,已成为日益突出的新型环境污染问题。
污水处理系统作为抗性基因污染的“汇”,以及向大自然排放抗性基因污染的“源”,掌握污水处理系统中所含的抗生素抗性基因的来源、分布,做好相关检测,进而针对性地采用高效科学的消减处理工艺成功去除抗生素抗性基因,尤为重要,而这也是我们环境工程工作者在今后应加强研究的重要课题。
参考文献:
[1]于帅,李锦.抗生素抗性基因在废(污)水处理系统的来源、传播扩散、归趋以及污染控制研究进展[J].环境化学,2013(11):2059-2071.
[2]刘素梅.污水处理厂抗生素抗性基因分布及去除研究[J].资源节约与环保,2014(6):140.。