论文部分内容阅读
抗生素抗性基因的污染对自然环境和人类健康具有重大威胁,其中医院和养殖场是抗生素抗性基因的重要的污染源和储存库,而市政污水处理厂对各种污水具有受纳和汇聚的作用。本研究选取乌鲁木齐市和石河子市的医院、养殖场和市政污水处理厂作为研究对象评估抗生素抗性基因的污染状况。本研究利用细菌平板培养法对四环素类、磺胺类和喹诺酮类抗生素抗性细菌在介质的存在水平进行评估;然后利用实时荧光定量PCR技术定量分析其12种抗生素抗性基因和2种整合子基因的污染水平,最后通过高通量实时定量PCR技术对6大类159种抗性基因的存在状况进行评估。(1)调查发现5家医院医疗废水中的抗生素细菌和抗性基因均具有较高的污染水平,其中4种抗生素抗性细菌的总浓度范围为2.24×108-1.45×109 CFU/m L,抗性基因tet O和tet Q的作为优势基因,最高浓度分别为4.28×109 gene copies/m L和3.11×109 gene copies/m L。对6大类159种抗性基因的评估过程中,有13种抗生素抗性基因在所有医废水样品中均未检出。β-内酰胺类和氨基糖苷类抗生素抗性基因在医疗废水中污染水平最高,四环素类和FCA类污染水平相对较低。(2)调查发现5家养殖场废水、粪便样品中的抗生素细菌和抗性基因的污染污染水平显著高于施肥土壤中的污染水平。对6大类159种抗性基因的评估过程中,抗生素抗性基因在不同养殖场废水中存在含量差异较为显著,其中抗性基因在编号为F的养猪场中的污染水平高于其他4家养殖场污染水平总和。四环素类、β-内酰胺类、FCA类和氨基糖苷类抗性基因均较为普遍,说明各类抗生素已广泛应用于养殖业。(3)在污水处理厂中,污水经过氧化沟和A2/O等生物处理工艺将大部分抗生素抗性细菌和抗生素抗性基因去除,然后利用消毒工艺进一步去除。经过处理后,抗生素抗性细菌和抗性基因在污水中的含量降低90%。对6大类159种抗性基因的评估过程中,抗生素抗性基因具有较高的检出率,但是其污染水平显著低于本研究医疗废水和养殖废水的污染水平。本研究结果反映了抗生素抗性基因在的医院、养殖场和市政污水处理厂污染状况,结果说明抗生素抗性基因具有寄宿范围广、存在种类多和污染水平高等特征,对人类健康和生态安全具有潜在的风险;此外,本研究结果为当地抗生素抗性基因的污染研究、风险评估和环境治理提供数据支持。