人工湿地中抗生素抗性大肠杆菌和抗性基因的去除与分布

抗生素的滥用导致抗生素抗性菌和抗性基因随生活污水和养殖废水的排放在环境中肆意散播,其去除及环境行为越来越受到关注。采用K-B纸片法测定了9套不同工艺构型模拟人工湿地中大肠杆菌对7种抗生素的抗性率,并应用多重PCR检测磺胺类sul1、2、3与四环素tetA、B、C、D抗性基因,探究人工湿地对抗性菌的去除效率及抗性菌、抗性基因的分布规律。结果显示,人工湿地能有效去除污水中70%左右的抗性大肠杆菌,有效降低了细菌抗性的传播风险;共计分离出535株大肠肝菌中有378株对一种以上抗生素有抗性性,以四环素、磺胺类和氨苄西林抗性率最高,达到25%以上,其他4种抗性率较低,不足20%;2种抗性基因的检出率都在70%以上;对不同采样点大肠杆菌的抗性性及抗性基因的比较发现,各部分大肠杆菌的抗性水平、多重抗性指数(MRI)以及抗性基因(sul、tet)检出率和组合数表现出:基质≥出水>进水,推测抗性菌被湿地基质截留,在基质生物膜上发生抗性基因的重组,并释放抗性菌,提高了出水中抗性水平和抗性基因检出率。     

Occurrence and ecological hazard assessment of selected veterinary medicines in livestock wastewater treatment plants

The occurrence of some veterinary medicines in the livestock wastewater plants (WWTPs) was investigated. This investigation represented the occurrence of veterinary medicines to treat in the livestock WWTPs or be discharged into the water system in Korea since the sampling sites were widely distributed across the nation and samples were collected from the 11 livestock WWTPs. Nine antibiotics, two analgesics, and two disinfectants occurred in the livestock wastewater plants (WWTPs). From 11 livestock WWTP influents, chlortetracycline, oxytetracycline, acetylsalicylic acid, and disinfectants frequently occurred with the high concentrations. Meanwhile, sulfamethoxazole, erythromycin-H₂O, and trimethoprim did not occur during sampling periods. The values for log Kow of each chemical showed a high correlation with the number of hydrogen bonding acceptors and were important parameters to estimate and understand the biodegradability and toxicity of a compound in the environment. The biodegradability of each compound was proportional to the hydrophilicity of each compound and the toxicity was proportional to the number of hydrogen bonding acceptors of each compound. The expected introductory concentration (EIC), predicted exposure concentration (PEC), and hazard quotient showed that the livestock WWTP effluents were hazardous to ecosystems.     

污水处理厂生物气溶胶抗生素抗性污染特征

为探究污水处理厂生物气溶胶抗生素抗性基因（ARGs）污染特征,在济南市某污水处理厂采用宏基因组测序技术对厂界内及周边生物气溶胶样本及污水或污泥样本进行分析.结果表明,相比于上风向,厂界内和下风向生物气溶胶具有更多的ARGs亚型种类数和更高的总相对丰度.厂界内与上风向生物气溶胶ARGs组成存在显著的差异性,差异度为47.57%;而厂界内与下风向生物气溶胶ARGs组成的差异性不显著,且差异度下降至33.98%.上风向背景空气和污水或污泥均是厂界内生物气溶胶ARGs的重要来源,两者总的源的贡献大于63.92%.共检测到43种ARGs亚型（8种ARGs主型）在至少一处污水处理单元极易负载于生物气溶胶颗粒逸出.本研究可为污水处理厂生物气溶胶抗生素抗性污染的风险评估和控制提供理论依据.     

养猪废水和污泥中11种兽用抗生素的同时分析技术及其在生物降解过程的应用

优化了固相萃取与高效液相色谱串联质谱联用的分析条件,使之适用于检测长三角地区养猪废水和污泥中常见的11种兽用抗生素(包括4种四环素类、2种磺胺类、3种喹诺酮类和2种大环内酯类).该分析方法对养猪废水的平均加标回收率(n=3)为73.0%~105.2%,相对标准偏差为3.1%~10.2%;对污泥的平均加标回收率(n=3)为57.4%~104.6%,相对标准偏差为1.9%~10.9%.研究膜生物反应器中抗生素的浓度变化,发现废水中抗生素以四环素类和磺胺类为主,而污泥中以四环素类为主.反应器对废水中四环素类抗生素的去除率为85.2%,其中最主要的去除途径是生物分解(51.9%),其次是污泥吸附(33.2%);而磺胺类抗生素去除率为95.8%,几乎全部是依靠生物分解,污泥吸附很少.摇瓶实验结果显示,污泥中积累的抗生素未对活性污泥的有机物降解活性和硝化活性产生明显影响.     

宁夏第三排水沟中抗生素的污染特征与生态风险评估

利用固相萃取-超高效液相色谱-静电场轨道肼质谱联用仪检测分析了宁夏第三排水沟中磺胺类、四环素类、大环内酯类、喹诺酮类和林可霉素类这5类9种抗生素的污染水平,探讨了抗生素浓度与水质指标的相关性,并评估其生态风险.结果表明,在第三排水沟及其汇入水流中共检出7种抗生素,总浓度范围分别为14.91～153.48 ng·L-1和...     

青海湖周边地区表层土壤重金属含量和抗性基因丰度及相关性

土壤重金属污染以及抗性基因的流行一直是全球关注的问题,已有许多研究报道了重金属和抗性基因在土壤中的含量,但是高原地区重金属和抗生素抗性基因(ARGs)在土壤中的含量并不清楚.因此,调查分析了青海地区土壤中重金属和抗性基因的环境残留量和分布情况,并且探究了土壤中重金属含量和抗生素抗性基因之间的关系.在土壤样品中,重金属ω(Zn)最高［平均值:(50.27±19.88) mg·kg^-1］,其次是重金属ω(Cd)［平均值:(30.27±9.45) mg·kg^-1］,重金属ω(Hg)最低［平均值:(0.027±0.019) mg·kg^-1］.土壤中重金属抗性基因的亚型主要是czcA、merA和merP,它们主要功能是负责对Hg产生耐性.土壤中β-内酰胺酶抗性基因相对丰度(0.1505)最高,占ARGs总丰度的47.54%,四环素(tetracycline)耐药基因占ARGs总丰度的16.93%,FCA约占14.56%,MLSB约占8.77%.可移动的遗传元件(MGEs)多样性和相对丰度均较低,仅检测出tnpA01基因,intl 1和intl2未检出.相关性研究表明,土壤中Cu (r=-0.533,P=0.006)和Hg (r=0.692,P=0.006)含量与海拔高度呈显著负相关,其他重金属含量与海拔高度无显著相关性.此外,重金属含量与土壤类型显著相关(P<0.05).土壤中重金属Hg含量与czcA(r=0.692,P=0.006)、merA (r=0.816,P=0.007)和merP(r=0.594,P=0.02)之间存在显著正相关.研究结果阐明了重金属和ARGs在青藏高原地区的发生和分布,并发现土壤中重金属含量与抗性基因存在显著相关性.     

Aqueous oxytetracycline degradation and the toxicity change of degradation compounds in photoirradiation process

The extensive use of antibiotics has been a worldwide environmental issue.In this study the fate of oxytetracycline (OTC),under photoirradiation,was investigated.The results showed that OTC photolysis followed first order model kinetics.Direct photolysis rate was found to be dependent on the initial OTC concentration,with k value ranging from 0.0075 to 0.0141 min~(-1),in the OTC concentration from 40 to 10 mg/L.OTC photolysis was highly pH-dependent and strongly enhanced at a high pH value,with a k value...     

四环素类抗生素生产废水处理技术进展

四环素类抗生素是临床上广泛运用的广谱抗生素.其生产度水属于高浓度有机废水,pH值较低,成分复杂,有机物、溶解性和胶体性固体、悬浮物含量较高,含有难降解物质和有抑制菌作用的四环素类抗生素及其中间代谢产物,可生化性较差,并具有一定的生物毒性.综述了近年来四环素类抗生素生产废水治理方法的研究进展,介绍了国内外此类废水治理的各种物化处理和生物处理方法及其应用,并提出以后亟待解决的问题.     

长江口近岸地区抗生素抗性基因与微生物群落分布特征

由于抗生素的大量使用,环境中微生物对抗生素的抗性不断增加,抗生素抗性基因(ARGs)问题越来越严重,严重威胁生态安全和人类健康.为研究长江口近岸地区水体和底泥沉积物中的ARGs和微生物群落的分布特征,通过野外调查采集了8个站点的水样和沉积物样本,对2种磺胺类抗性基因(sul1、sul2)、6种四环素类抗性基因(tetM、tetC、tetX、tetA、tetO、tetQ)、1种整合子基因intI1、16S rRNA基因和微生物群落进行检测分析.结果表明,长江口近岸地区10种抗性基因的检出率为100%.其中,整合子基因intI1和水样中多种ARGs呈显著正相关关系.变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidota)是长江口近岸地区水环境中的优势菌门;Chloroplast为水体中的主要菌属,Chloroplast和Nitrospira为沉积物中的主要菌属.在水体中,硝化螺旋菌门(Nitrospirota)是4种四环素类抗性基因(tetX、tetA、tetO和tetQ)共同的潜在宿主;在沉积物中,Sva0485是sul1和intI1的共同潜在宿主.微生物群落的分布...     

壳聚糖复合剂在家禽养殖中替代抗生素的研究

以壳聚糖复合剂替代抗生素,探讨壳聚糖复合剂对家禽养殖的生长促进,提高动物抗病力的作用.结果表明,壳聚糖复合剂显著提高了鸡的免疫能力,对增强鸡的防病和抗病能力相当于甚至优于抗生素(P＜0.1).而且使用壳聚糖复合剂还可以降低饲料的使用量.因此,以壳聚糖复合剂替代抗生素,可以保障家禽产品中抗生素类药物的零残留.