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中能美亞養(yǎng)鴨腸污水處理設(shè)備
針對(duì)抗性基因與基因轉(zhuǎn)移元件的相關(guān)性,sulI與intI1具有極顯著的相關(guān)性(p<0.001;r=0.803),這可能由于sulI經(jīng)常與一類整合子結(jié)合在一起指出tetM可能由轉(zhuǎn)座子Tn916Tn1545和結(jié)合質(zhì)粒介導(dǎo).
3 畜禽養(yǎng)殖廢水中重金屬對(duì)抗生素抗性基因的影響
畜禽養(yǎng)殖過(guò)程在飼料中添加銅、鋅等重金屬引起豬糞水中抗銅、抗鋅細(xì)菌的增加,畜禽養(yǎng)殖廢水存在抗生素與重金屬?gòu)?fù)合污染特征.在重金屬的選擇壓力下,畜禽養(yǎng)殖糞水中重金屬抗性基因豐度較高.對(duì)豬飼料、腸道和糞便中抗銅細(xì)菌進(jìn)行了分析鑒定,發(fā)現(xiàn)豬糞中抗銅大腸桿菌與飼料中硫酸銅添加量正相關(guān),分離得到的239株抗銅細(xì)菌中攜帶抗銅基因pcoA、pcoC、pcoD,攜帶抗銅基因的細(xì)菌也同時(shí)攜帶*和四環(huán)素的抗性基因(strA、strB、tetB).而研究了豬糞中抗鋅細(xì)菌的分布規(guī)律,結(jié)果表明豬糞中普遍存在抗鋅細(xì)菌,抗鋅大腸桿菌的檢出率與飼料中氧化鋅的添加成正相關(guān)關(guān)系;抗鋅菌株主要攜帶抗鋅基因zntA.
畜禽養(yǎng)殖環(huán)境重金屬的污染不僅引起重金屬耐受菌及抗銅、抗鋅基因豐度的提高,可能存在重金屬與抗生素的協(xié)同選擇作用(coselection),重金屬的選擇壓力可能使抗生素抗性基因豐度維持在較高水平.歐盟國(guó)家已禁止抗生素飼料添加劑的使用,但減少抗生素使用并不會(huì)阻止抗性基因的傳播,養(yǎng)殖場(chǎng)重金屬使用可能會(huì)通過(guò)協(xié)同選擇增加抗生素抗性基因的傳播.研究發(fā)現(xiàn)磺胺類sulA與重金屬Hg、Cu、Zn具有顯著相關(guān)關(guān)系.研究發(fā)現(xiàn)豬場(chǎng)廢水中高濃度的Cu和Zn顯著提高了耐β內(nèi)酰胺大腸桿菌的豐度.
膜分離技術(shù)近年已在畜禽養(yǎng)殖廢水處理領(lǐng)域得到了一定的研究與應(yīng)用,并日益得到重視.例如,Padmasiri等采用厭氧MBR處理豬場(chǎng)廢水,有機(jī)負(fù)荷為1.0 kg · m-3 · d-1高于其他厭氧消化工藝采用好氧MBR處理豬場(chǎng)厭氧消化液TN負(fù)荷0.11 kg · m-3 · d-1較高.然而針對(duì)MBR處理畜禽養(yǎng)殖廢水抗性基因去除規(guī)律的研究較少.Du等調(diào)研了污水處理廠采用A2OMBR工藝處理生活和工業(yè)混合廢水對(duì)四環(huán)素類和磺胺類抗性基因的去除效果,結(jié)果表明MBR工藝對(duì)tetG、tetW、tetX、sul1和intI1分別去除了2.20、2.90、1.71、2.15和2.07 log copies · mL-1,膜出水抗性基因豐度仍然較高(2.85~4.97 log copies · mL-1),然而作者并未給出膜孔徑等膜分離工藝參數(shù).
同常規(guī)生物處理工藝相比,MBR的生物量高,可能存在較大的抗性基因水平轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn).Yang等以RP4質(zhì)粒作為水平轉(zhuǎn)移研究對(duì)象,研究了MBR中抗性基因的水平轉(zhuǎn)移效率,結(jié)果表明RP4在MBR中維持較高豐度104 copies/mg · biosolid,具有較高的水平轉(zhuǎn)移效率(2.76×10-5/recipient),而RP4在常規(guī)活性污泥法的水平轉(zhuǎn)移效率約4×10-6 /recipient;盡管存在較高的水平轉(zhuǎn)移效率,但由于微濾膜(PVDF,0.22 μm)的截留作用,出水檢測(cè)不到攜帶抗性基因的RP4.由于膜的截留,一方面可消減膜出水的抗性基因濃度,另一方面導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高,可能使抗性基因在反應(yīng)器內(nèi)積累,提高了污泥中抗性基因的水平傳播.污泥是重要的抗性基因蓄積庫(kù),經(jīng)過(guò)堆肥或厭氧消化處理后作為肥料土地利用,污泥的土地利用存在抗性基因的污染隱患.
4.3 消毒工藝
已有研究考察了消毒工藝(包括紫外、臭氧、加氯)處理畜禽養(yǎng)殖廢水時(shí)對(duì)耐藥菌的殺滅效果.研究發(fā)現(xiàn),加氯量和臭氧用量分別為30 mg · L-1和100 mg · L-1時(shí),豬場(chǎng)氧化塘廢水中細(xì)菌總數(shù)分別去除了2.2~3.4 log cfu · mL-1和3.3~3.9 log cfu · mL-1,然而林可酰胺、*、磺胺甲惡唑耐藥菌對(duì)加氯消毒不敏感,而四環(huán)素耐藥菌對(duì)加氯消毒敏感,臭氧對(duì)耐藥菌的影響并未給出相應(yīng)結(jié)果.加氯對(duì)抗*腸球菌具有較好的滅殺作用.而GomezAlvarez等研究加氯消毒對(duì)飲用水中抗性基因的影響,宏基因組數(shù)據(jù)表明加氯消毒后飲用水中仍含有編碼β內(nèi)酰胺酶(bla)、外排泵等抗生素抗性基因,表明耐受氧化性的細(xì)菌同時(shí)攜帶抗生素抗性基因.關(guān)于紫外和臭氧對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢水抗性基因的去除研究較為缺乏,研究了紫外滅菌對(duì)市政排水抗性基因消減的影響,結(jié)果表明紫外強(qiáng)度為249.5 mJ · cm-2時(shí)對(duì)抗性基因消減效果*,tetX和16S rRNA分別去除了0.58和0.60 log.Oh等采用模擬實(shí)驗(yàn)研究了臭氧對(duì)耐藥性埃希氏大腸桿菌(Eschericia coli, E. coli)的去除,結(jié)果表明臭氧劑量為3 mg · L-1時(shí)耐藥性E. coli去除了1 log.
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