基于现代分子生物学法追溯水体中粪便污染源

研究表明不同生物体粪便中含有已知或未知的病原微生物,所以动物体粪便的排放会携带这些病原微生物到自然水体中,严重污染了水体环境甚至危害人体健康。如何快速、准确鉴定出水体受到的粪便污染来源对进一步研究水体中可能存在的病原微生物至关重要,这也成为目前科学研究的热点。传统的通过监测粪便指示菌的方法指示污染不仅耗时费力,最重要的是它并不能区别出粪便污染的来源。微生物溯源技术(microbial source tracking,MST)的逐渐发展弥补了传统方法的不足,尤其是利用宿主特异性DNA标记物来指示污染源的方法已经取得了突破性进展,并具有高效、快速的特点。该文主要是针对微生物溯源技术的介绍以及如何利用现代分子生物学技术快速追溯水体中粪便污染源的概述。     

蚯蚓生物滤池削减剩余污泥中ARGs和ARB的效果研究

蚯蚓生物滤池(vermifiltration, VF)是一种低碳、环境友好的生态技术。基于其良好的剩余污泥减量化效果,以不加蚯蚓的普通生物滤池(biofilter, BF)为对照,探究蚯蚓生物滤池对新型污染物——抗生素抗性菌(antibiotic resistance bacteria, ARB)和抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)的去除效果。结果表明:与BF相比,VF对ARB(四环素类抗性菌、磺胺类抗性菌和双抗性抗性菌)的去除率增加25百分点以上,对ARGs(tetO、tetM、tetQ、tetW、sul1、sul2)去除率增加20百分点以上,且具有选择性。VF对intI1去除率高达98.24%,大大降低了ARGs的水平转移和传播风险。夏、冬季,VF对ARGs和ARB去除率比BF高15百分点以上,说明蚯蚓的加入减弱了低、高温对生物滤池的抑制作用。蚯蚓生物滤池能有效提高污泥中ARGs和ARB去除率,为剩余污泥的无害化处理提供参考。     

污泥胁迫下蚯蚓肠道菌群及病原菌演替特征

蚯蚓生物滤池(VF)是一种生态型减量和稳定剩余污泥的技术,但在连续污泥流胁迫下,蚯蚓的摄食对细菌群落及病原菌的影响尚不明确。文章通过荧光定量PCR和16S r RNA基因测序技术,探究蚯蚓生物滤池内蚯蚓肠道（VEI）及牛粪饲养的蚯蚓肠道（CEI）细菌群落的组成和变化特征,研究连续污泥流胁迫条件对蚯蚓肠道微生物群的影响,并进一步分析蚯蚓肠道对病原菌的抑制贡献。结果表明：（1）VEI较CEI具有更高的菌群丰富度且优势菌门、菌属种类及丰度不同,蚯蚓肠道运输过程中所观察到的选择效应的差异更明显;（2）蚯蚓肠道对不同食源中典型病原菌抑制作用不同,VEI和CEI对沙门氏菌的去除率分别为52.49%、33.79%,前者对克雷伯氏菌、肠球菌、大肠杆菌等削减作用更明显。（3）微生物网络分析表明VEI竞争抑制较CEI更剧烈,相关性分析显示蚯蚓肠道优势菌门、属的竞争抑制对其他多种病原菌属的末端削减起重要作用。蚯蚓肠道显著改变了摄入污泥及牛粪的细菌群落结构,降低了部分病原菌的相对丰度,研究结果可为蚯蚓生物滤池及蚯蚓堆肥效能分析及推广提供参考。