天山北麓典型水库病毒多样性及其中潜在病原体的分析

为了解天山北麓中段水库中病毒多样性及其功能和潜在危害,选取三屯碑水库(STW)、八一水库(BYW)和蘑菇湖水库(MGW)为典型水库进行病毒宏基因组学分析.水库水样经FeCl₃絮凝和聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)富集获得浓缩病毒颗粒,利用病毒宏基因组学方法分析病毒多样性及其功能,挖掘并分析病原体的基因序列.结果表明:①天山北麓中段典型水库STW、BYW和MGW中分别获得病毒序列36 784 178、32 434 254和30 537 928条,形成重叠群15 400、11 894和30 771个.②水库病毒分属9科、26种,在科分类阶元上优势病毒均属于有尾噬菌体目(Caudovirales),BYW和MGW中肌尾噬菌体科(Myoviridae)的相对丰度最高,STW中长尾噬菌体科(Siphoviridae)的相对丰度最高;在种分类阶元上,STW、BYW和MGW中相对丰度最高的病毒分别为链霉菌噬菌体(Streptomyces phages)、微囊藻噬菌体(Microcystis phages)和欧文氏菌噬菌体(Erwinia phages).③病毒功能基因分析表明,噬菌体主要衣壳蛋白和尾蛋白等结构蛋白以及病毒复制和装配相关蛋白编码基因的相对丰度较高.④水库中存在多种植物和动物的致病性病毒,其中MGW中肠病毒相对丰度较高,并从中获得了人类手足口病的病原体——柯萨奇病毒A10(Coxsackievirus A10,CV-A10)的VP1基因序列,其与原始株Kowalik序列一致.研究显示:天山北麓中段水库优势病毒均为噬菌体,病毒复制活跃;不同水库的病毒群落组成存在差异,其与周边环境和人类活动等因素相关;水库中检测出CV-A10等致病性病毒,存在潜在公共卫生风险.      

大连湾和大窑湾表层沉积物病毒分布特点

为了揭示近岸沉积物环境中的病毒-细菌关系,以及探讨病毒对污染环境的响应,本研究利用SYBR Green I染色计数法,分别对2012年5月(春季)、8月(夏季)和11月(秋季)大连湾和大窑湾表层沉积物中的病毒和细菌丰度进行了检测。结果表明:大连湾表层沉积物病毒丰度的季节变化表现为夏季春季秋季,最高值1.59108VLP/g(湿重)出现在夏季;最小值1.53106VLP/g出现在春季。平面分布春季为湾中 湾顶 湾口,夏季和秋季分布特点为湾中 湾口 湾顶。病毒和细菌有显著相关性(R2=0.80,n=20)。而大窑湾表层沉积物病毒丰度的季节变化则变现为夏季秋季春季,最高值7.08107VLP/g出现在夏季,最小值1.16106VLP/g出现在春季。大窑湾区域分为湾内和湾外,3个季节的平面分布均表现为湾外湾内。病毒和细菌的关联性较大连湾差(R2=0.50,n=12)。大连湾及大窑湾表层沉积物病毒与细菌之比分别为4.12和4.09。两个海湾沉积物病毒分布有所差异,可能与沉积物环境有关系,有待进一步研究。     

去除生活废水及污泥中病毒的研究

从生活废水中病毒的处理着手，通过实验测定病毒蚀斑形成数量(PFU)，说明了生活废水中病毒数量的非恒定性和病毒易与污泥吸附的特性，以及常规废水处理方法对它们杀灭效率的不一致性，并分析了废水处理过程中几种杀灭病毒的方法，以及它们的不同效率和杀灭病毒的原理，探讨城市污水处理中病毒去除的几种方法。     

新型冠状病毒在水环境中潜在传播途径与风险控制关键节点

环境中许多病毒以空气或水为媒介产生感染,导致疾病的大规模流行。通过现有研究可初步判定:新型冠状病毒可以通过消化道传播、接触传播和呼吸道传播三种途径感染人群。通过新型冠状病毒在水环境系统中的迁移轨迹研究发现:病毒在迁移过程中存在10个风险控制的关键节点。病毒携带者生活空间、污水处理系统的上游(管网系统)/中游(水处理系统)/下游(污泥处理系统)、污水再生利用过程、饮用水环节的风险管控是最为关键的4个环节。在此特殊时期,必须对"患者生活/治疗区域—污水管网系统—污水处理系统—受纳水体—给水系统"进行全流程管控,从而实现预防病毒污染扩散的全过程风险管理。     

紫外线和次氯酸钠对Escherichia coli和Poliovirus的消毒作用

本研究选用大肠杆菌(Escherichia coli)和脊髓灰质炎病毒(poliovirus)分别作为典型的细菌和病毒,利用培养和定量PCR的检测技术,对比研究紫外线消毒和次氯酸钠消毒对细菌和病毒的作用特点.结果表明:脊髓灰质炎病毒比大肠杆菌更难被灭活,达到1-log所需的氯剂量分别为19.2 mg·L~(-1)·min和10.14 mg·L~(-1)·min;所需的紫外线剂量分别为6.37 m J·cm~(-2)和1.81 m J·cm~(-2).定量PCR方法检测大肠杆菌和脊髓灰质炎病毒达到1-log的核酸损伤所需的紫外线剂量和氯剂量要比培养法高出1~2数量级,紫外线消毒对脊髓灰质炎病毒的RNA损伤量明显大于对大肠杆菌的DNA损伤,病毒的单链RNA对紫外线的敏感性更强,该结果与培养法正好相反.达到1-log核酸损伤脊髓灰质炎病毒所需的紫外线剂量为135 m J·cm~(-2),大肠杆菌所需的剂量为270.3 m J·cm~(-2),核酸损伤需要更多的消毒剂量,可能由于消毒过程微生物进入活性但处于非可培养状态(VBNC),以及灭活对微生物其他分子的损伤和微生物死后核酸的持续性.     

浮游微藻携带和传播WSSV的研究

以对虾养殖池塘中常见的湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)、亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)、盐藻(D unaliella salina)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)四种浮游微藻为实验对象,研究其是否可以携带和传播严重危害对虾养殖业的对虾白斑病病毒(WSSV).研究结果表明,这四种微藻和WSSV病毒粗提液混合后,经PCR检测发现在混合后96 h内微藻都可以携带WSSV,其中湛江等鞭金藻和亚心形扁藻在144 h内为WSSV阳性,盐藻在120 h内为阳性,然后在不同时间呈现WSSV阴性.采取病毒-浮游微藻吸附法,用携带WSSV的微藻投喂美丽猛水蚤(Nitocra sp.5d,经套式PCR检测,美丽猛水蚤为病毒阳性.这说明浮游微藻可以携带并且传播WSSV.     

背景溶液对纳米氧化铁吸附病毒的影响

以噬菌体X174为病毒替代,通过等温静态批量吸附实验,研究了4种纳米氧化铁(α-Fe2O3、γ-Fe2O3-B、γ-Fe2O3-N、Fe3O4)对病毒在不同背景溶液中的吸附行为及其影响因素.结果表明,在模拟地下水中,4种纳米氧化铁对病毒均具有较高的吸附比例,其中α-Fe2O3对病毒吸附比例最高,在病毒初始浓度比较低(约1E+03PFU.mL-1)时可达100%.经Langmuir和Freundlich吸附等温线方程对上述吸附结果进行拟合表示,纳米氧化铁对病毒的吸附均为有利吸附(favorable adsorption),并可能存在多层吸附,吸附比例均随着病毒初始浓度的增加而减少.纳米氧化铁对病毒的吸附比例随着背景溶液离子强度的增加而降低,表示其吸附行为以电性吸附为主.背景溶液中阴离子存在显著降低了病毒的吸附量,这可能与阴离子竞争病毒吸附位点有关,其中HPO24-比HCO3-表现得更为明显.结果同时显示背景溶液中多价阳离子的存在(比如Ca2+和Mg2+)比单价阳离子(比如Na+和K+)更有利于纳米氧化铁对病毒的吸附.综上可知,纳米氧化铁是一种潜在的病毒净化理想材料,应用时需考虑其环境因素的影响.     

逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)技术同时检测水中多种肠道病毒

建立了一种利用通用引物RT-PCR技术检测水中肠道病毒的方法.利用脊髓灰质炎病毒1～3型,柯萨奇病毒B3型作为参考病毒株,根据肠道病毒RNA5′非编码区中具有高度同源性的序列来设计通用引物.比较了M-MLV酶和AMV酶的逆转录效果,AMV酶能够成功地从地表水和生活污水中逆转录病毒RNA,更适于实际应用.对比研究了PCR过程中的退火温度,c(Mg2＋)等因素对RT-PCR检测结果的影响,选择退火温度55　℃,c(Mg2＋)为2　mmol/L的反应条件,优化了RT-PCR检测方法.通过检测水样中接种的连续稀释的病毒,确定了该检测方法的灵敏度为38　CCID₅₀.考察人工污染的地表水、污水、二级处理出水样品发现,检测灵敏度基本一致.该方法可应用在实际环境的肠道病毒检测中.      

江苏省某市部分农村河道水体和污水处理厂主要工艺环节病毒污染状况调查

为研究江苏省某市农村河道水体和污水处理厂主要工艺环节病毒的污染状况,分析常见理化因素与病毒污染之间的相关性,对江苏省某市部分农村河道水体和污水处理厂主要工艺环节7个水样、1个污泥和2个沉积物样点进行为期9个月的病毒(包括诺如病毒G Ⅰ、诺如病毒G Ⅱ、轮状病毒、札如病毒、腺病毒、星状病毒、肠道病毒)污染状况监测采样(共90份样本),通过阴离子膜吸附-洗脱法进行富集,荧光定量RT-PCR检测法对病毒进行检测,分析病毒污染状况;同时,监测水温、pH、COD(化学耗氧量)、TP(总磷)、TN(总氮)、EC(电导率)和DO(溶解氧)等7个理化指标的变化情况,探讨这些常见理化因素与病毒污染之间的相关性. 结果表明:90份样本中,诺如病毒G Ⅱ检出率为36.67%,肠道病毒检出率为30%,其他病毒检出率均低于诺如病毒G Ⅱ和肠道病毒. 污水处理后出水中有诺如病毒G Ⅱ、肠道病毒和轮状病毒检出,相关性分析显示,水温与诺如病毒G Ⅱ检出率呈显著负相关(P < 0.05). 研究显示,江苏省某市农村河道水体和污水处理厂主要工艺环节存在病毒污染,诺如病毒G Ⅱ为优势毒株;目前的污水消毒处理工艺并不能完全去除病毒,人群在接触外环境水体时,有潜在病毒暴露风险.      

保护环境 抗击非典

是什么原因导致了萨斯(即国内所说的“非典”)病毒的出现?目前还没有权威解释。从科学的角度来推测,较大的可能性有两种,一种是萨斯病毒本来就存在于大自然中,但仅寄生于动物体内,并能与宿主共存,相安无事。有些人在宰杀或生吃某种野生动物时,使原本仅寄生于动物身上的萨斯病毒,传染到了人身上。由于人类对该病毒完全没有免疫力,萨斯病毒进入人体后显示出了极高的致病性和传染性。另一种推测是,由于病毒基因的变异,使本身对人体危害不大的冠状病毒发展成为杀伤力极强的新型病毒。病毒基因的变异过程人类还知之甚少,但     

谈谈微生物杀虫剂

近年来,“以菌治虫”、“以病毒治虫”、“以虫治虫”等生物防治方法已经得到越来越广泛的应用,引起了国内外的重视。其中利用昆虫的病原微生物防治农业害虫,最引人注目,被称为微生物防治,这种用于防治农业害虫的微生物,就叫做微生物杀虫剂。微生物杀虫剂具有很多优点:(1)对人、畜、农作物安全无害,也不残留毒性,是一种公认的“无公害农药”。(2)不易使害虫产生抗药性。(3)能专一性地杀死要防治的害虫,而     

污水处理工艺对水病毒的去除效果

城市水资源的紧缺,迫使人们不得不将城市污水经处理后重复利用于工业及生活杂用。由于污水中含有大量致病微生物,而污水从产出到回收利用,其时间间隔又较短(约一天)。因此,在回用污水过程中,必须密切注意由水病毒引发疾病流行的可能性。     

冠状病毒IBV和噬菌体MS2在饱和多孔介质中的运移规律

为研究病毒在土壤中的运移机理,选择鸡的传染性支气管炎冠状病毒(IBV)和噬菌体(MS2)为材料,采用土柱模拟实验研究2种病毒在不同输入方式(IBV脉冲,MS2阶跃)、不同饱和多孔介质中的运移规律.结果表明,IBV在饱和玻璃珠中的运移有少量滞留和延迟;MS2在饱和砂土中的运移随着离子强度的不同而不同,存在两个临界点,分别为0.065mol/L和0.080mol/L.在离子强度从0.002mol/L升高到0.065mol/L时,病毒吸附随着离子强度的增加而迅速增加;离子强度在0.065～0.080mol/L时,病毒吸附随着离子强度的增加而迅速降低;当离子强度超过临界点0.08mol/L后,随着离子强度的增加病毒吸附缓慢增加.在相同pH值和离子强度的不同介质中,IBV比MS2吸附和滞留较多.     

藻细胞和高岭土的存在对病毒MS2存活的影响

选用病毒MS2作为水中肠道病毒的指示病毒,高岭土和铜绿微囊藻分别作为无机颗粒物和有机颗粒物,研究颗粒物浓度、pH值、不同价态离子浓度、天然有机物(NOM)等水质条件下,无机(高岭土)、有机(铜绿微囊藻)颗粒物存在对病毒MS2存活的影响.结果表明,无机颗粒物高岭土对病毒MS2的存活无明显影响,但当水体钙硬度(钙离子产生的硬度)较大时,病毒MS2的表观存活量增加1个对数;铜绿微囊藻的存在会导致病毒MS2的存活量降低1个对数左右,但当溶液的pH值大于4.0或铜绿微囊藻的浓度小于1.0×106cells·L-1时,藻类对病毒的生存无明显影响;当水体钙硬度较大时,藻反而会增加病毒MS2的存活对数.因此在高浊水、高藻水中,水的钙硬度增加会使水体中病毒生存能力变强,进而增加饮用水的安全风险.     

象山港海洋病毒时空分布特征及其环境影响因素

分别于2007年的7月(夏季)、11月(秋季)与2008年的1月(冬季)、4月(春季)采集样品,研究了象山港海域的水样(表层海水和上覆水)中的浮游病毒及沉积物中的底层病毒丰度的时空分布特征,并采用主成分分析及多元逐步回归分析方法研究了影响浮游病毒丰度时空分布的主要因素,结果表明,调查期间象山港海域表层海水、上覆水及沉积物样品中浮游(底层)病毒丰度实测值的变化范围为6.48×104~1.01×108cells/mL,均值分别为1.55×107,1.03×108,1.13×108cells/mL.季节分布特征为秋季 > 夏季 > 春季 > 冬季.病毒丰度垂直分布表现为上覆水均大于表层海水;平面分布均为从港底到港口递减、养殖区高于非养殖区、电厂附近海域出现较高值的趋势.近岸人类活动的陆源污染及水产养殖污染是造成此空间分布特征的主要原因.溶解氧、水温及叶绿素a是制约表层海水浮游病毒丰度的主要影响因素;营养盐含量及浮游细菌丰度是制约上覆水中浮游病毒丰度的主要影响因素,沉积物中的病毒丰度与细菌丰度具有显著正相关性(P < 0.01).     

紫外氯胺组合消毒供水系统中病毒微生物的分布特征

为研究紫外氯胺组合消毒对供水系统中病毒微生物的影响特性,以生产规模紫外氯胺组合消毒供水系统为研究对象,应用宏基因组技术对供水系统中病毒微生物的迁移变化、群落结构和病毒宿主进行了分析.结果表明,紫外氯胺组合消毒工艺能降低病毒物种数(6.13％)和基因丰度(51.97％),但不能完全去除水中病毒微生物.对比美国环保署(US...     

环境、病毒与人

一、病毒在环境中的分布 病毒从人体排出进入自然环境,由于水、空气、人为活动等使病毒扩散,广泛地存在于水环境、土壤、空气和食品中。 1.水环境的病毒 由于人口的集中和工业化程度的提高,人们对水资源的利用要求也随之提高了,这不可避免地要循环利用经处理过的水。而生活污水、医院污水大量排入水环境中,会造成污染。但是每人每天又必须消耗大量的水,因而水中的病毒污染问题更为紧迫地摆在人们面前。 1)污水 污水中病毒主要来自病毒病患者的粪便和分泌物。污水中病毒的含量取决于人群的结构、社会经济条件、污水的处理程度、稀释水量的大小、排出病毒的数量和性质及季节的变化等因素。卫生条件差的地区的污水中病毒含量高。相对其它水体而言,污水中病毒含量最多。1972年—1974年,Fattal从以色列海法市的市政污水中检出病毒的     

污水稳定塘菌-藻生态系统去除与灭活植物病毒TMV研究

了解污水稳定塘生态系统去除与灭活植物病毒的效率与机理具有重要的理论和实际意义.对模型植物病毒———烟草花叶病毒(tobaccomosaicvirus,TMV)的实验结果显示:稳定塘系统中的悬浮固体(SS)可在短时间内吸附TMV且达到一个饱和值.纯培养的枯草芽孢杆菌及小球藻对TMV的存活无明显不良影响,而光合细菌和稳定塘中的混合细菌群却对TMV具有灭活作用.当它们同藻类形成菌藻共生体系时,对TMV的灭活速率分别从对照的每天0 0404log10(枯斑数·mL-1)升高到0 0783log10(枯斑数·mL-1)和0 075log10(枯斑数·mL-1) 因此,在污水稳定塘生态系统中,由于病毒对悬浮固体的吸附以及菌藻共生体系中微生物的作用可有效地去除与灭活植物病毒,其中悬浮固体吸附病毒并非真正意义上的灭活,稳定塘中存在的细菌特别是光合细菌对植物病毒的灭活才是最主要的因素.     

蛋白酶对水环境中病毒的灭活作用

以大肠杆菌噬菌体T₄作为模式病毒,研究了蛋白酶对病毒的灭活作用.试验结果表明:蛋白酶灭活病毒的效果明显. 适宜条件下,67.5u/mL的蛋白酶K处理1h对纯水中病毒(6.2×10⁵PFU/L)和生活污水中病毒(7.2×10⁵PFU/L)灭活率分别达到了99.4%和49.4%,处理3h的灭活率分别是>99.9%和81.1%;工业蛋白酶1398在75.0u/mL酶浓度下处理1h对纯水水中病毒(1.7×10⁵ PFU/L)灭活率达到74.4%.pH和温度对病毒灭活效果的影响不明显.     

污水中肠道病毒及肠道致病菌的同步快速检出法

取池塘水5000毫升,pH6.8,经棉花过滤后再经直径150毫米,孔径3微米的微孔滤膜(上海医药工业研究院制备)减压过滤,煮沸灭菌,以便除掉颗粒物及水样中偶然可能存在的肠道病毒及肠道致病菌。凉后加试验病毒(小儿麻痹病毒1型无毒株,昆明医学生物学研究所)1毫升(TCID_(50)为6.50)。再添加经培养过液的甲型副伤寒菌5000个,用无菌玻璃棒搅匀。以上为模拟的含有肠道微生物的污水水样。一、水样中病毒的浓缩用12N的HCI调pH至3.5后,立即减压过滤。使通过直径150毫米,孔径0.45微米的过滤膜,使病毒吸附于膜面。洗脱病毒将过滤器自抽气瓶解下,移换另一支灭菌抽气瓶使之密闭,打开真空泵,自漏斗加