城市污水處理系統(tǒng)中多重耐藥性細(xì)菌和耐藥基因的研究.pdf

1、城市污水處理系統(tǒng)是多重耐藥性細(xì)菌和耐藥基因的一個(gè)重要儲(chǔ)存庫，同時(shí)也是向環(huán)境中傳播多重耐藥性細(xì)菌和耐藥基因的重要傳播媒介。近年來，隨著水體環(huán)境受抗生素污染程度的日益加重，多重耐藥性細(xì)菌和抗生素耐藥基因在水體環(huán)境中被大量檢出。但目前，我國有關(guān)城市污水處理系統(tǒng)中耐藥性細(xì)菌和耐藥基因的研究還比較少。本研究分別以三個(gè)不同處理工藝的城市污水處理廠的進(jìn)水、二沉池出水和剩余污泥為研究對(duì)象，研究了城市污水處理系統(tǒng)中多重耐藥性細(xì)菌和耐藥基因的豐度和多樣性。

2、主要得到如下的研究結(jié)果:
　　1.城市污水處理系統(tǒng)中可培養(yǎng)多重耐藥性細(xì)菌豐度的研究。
　　本研究選取實(shí)際運(yùn)行的三個(gè)不同工藝的全規(guī)模城市污水處理系統(tǒng)，以其進(jìn)水、二沉池出水和剩余污泥為研究對(duì)象，采用傳統(tǒng)的微生物平板培養(yǎng)方法研究了城市污水處理系統(tǒng)中可培養(yǎng)總菌和可培養(yǎng)多重耐藥性細(xì)菌的豐度。各污水處理廠的進(jìn)水中,總可培養(yǎng)細(xì)菌的豐度數(shù)量級(jí)在109-10 cfu·L-1，三重耐藥性可培養(yǎng)細(xì)菌的豐度數(shù)量級(jí)在107-8 cfu·L-1，五重耐

3、藥性可培養(yǎng)細(xì)菌的豐度數(shù)量級(jí)在106-7cfu·L-1，八重耐藥性可培養(yǎng)細(xì)菌的豐度數(shù)量級(jí)在105-6cfu·L-1;二沉池出水樣品中，總可培養(yǎng)細(xì)菌的豐度數(shù)量級(jí)在107 cfu·L-1，三重耐藥性可培養(yǎng)細(xì)菌的豐度數(shù)量級(jí)在105 cfu·L-1，五重耐藥性可培養(yǎng)細(xì)菌的豐度數(shù)量級(jí)在104-5cfu·L-1，八重耐藥性可培養(yǎng)細(xì)菌的豐度數(shù)量級(jí)在103-4cfu·L-1;剩余污泥樣品中，總可培養(yǎng)細(xì)菌的豐度數(shù)量級(jí)在108-9 cfu·g-1，三重耐藥性

4、可培養(yǎng)細(xì)菌的豐度數(shù)量級(jí)在107cfu·g-1，五重耐藥性可培養(yǎng)細(xì)菌的豐度數(shù)量級(jí)在106cfu·g-1，八重耐藥性可培養(yǎng)細(xì)菌的豐度數(shù)量級(jí)在106cfu·g-1;經(jīng)污水處理系統(tǒng)處理后，污水中多重耐藥性細(xì)菌在豐度上雖然有很大程度上的削減，但二沉池出水和剩余污泥中仍然含有相當(dāng)數(shù)量級(jí)的多重耐藥性細(xì)菌。
　　2.城市污水處理系統(tǒng)中三重耐藥性細(xì)菌多樣性的研究。
　　從所選擇的三個(gè)城市污水處理系統(tǒng)中的進(jìn)水、二沉池出水和剩余污泥中收集所有的可

5、培養(yǎng)三重耐藥性細(xì)菌，提取這些混合細(xì)菌基因組的DNA進(jìn)行16sRNA基因V4區(qū)高通量測序，分析結(jié)果表明:城市污水處理系統(tǒng)中可培養(yǎng)三重耐藥性細(xì)菌多集中在埃希氏桿菌屬（Escherichia sp.）、不動(dòng)桿菌屬(A cinetobacter sp.)和檸檬酸桿菌屬（Citrobactersp.)。其中埃希氏桿菌屬（Escherichia sp.）所占比例可高達(dá)33.59％-77.19％，不動(dòng)桿菌屬(Acinetobacter sp.)所占比

6、例可達(dá)4.22％～53.70％，檸檬酸桿菌屬（Citrobacter sp.）所占比例可達(dá)2.82％～8.67％。
　　3.剩余污泥中八重耐藥性細(xì)菌的分離鑒定。
　　從上述三個(gè)城市污水處理廠剩余污泥中共分離出23株八重耐藥性細(xì)菌，對(duì)它們進(jìn)行16S rDNA序列測序及構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹分析，結(jié)果表明，污泥中八重耐藥性細(xì)菌主要集中在埃希氏大腸桿菌（Escherichia coli），約氏不動(dòng)桿菌（Acinetobacter john

7、sonii）和嗜水氣單胞菌屬（Aeromonas hydrophila sp）中。其中嗜水氣單胞菌屬（Aeromonashydrophila sp）是多種水生動(dòng)物的原發(fā)性致病菌，是典型的人-獸-魚共患病病原菌，值得引起人們的極大關(guān)注。
　　4.城市污水處理系統(tǒng)中耐藥基因的研究。
　　從三個(gè)不同城市污水處理廠的進(jìn)水、二沉池出水和剩余污泥不同樣品中分別提取宏基因組，并利用高通量熒光定量PCR技術(shù)檢測其中的耐藥基因，共檢測了178

8、種不同的耐藥基因，種類涉及氨基糖苷類，β-內(nèi)酰胺類，四環(huán)素類，萬古霉素類等耐藥基因。結(jié)果表明，三個(gè)不同處理工藝的污水處理廠MTG，LTW和WLK進(jìn)水中總耐藥基因類型的檢出數(shù)分別為146，141和150。經(jīng)污水處理系統(tǒng)處理后，耐藥基因在種類上有一定程度的減少，出水和污泥中的耐藥基因檢出數(shù)分別達(dá)到136，140和142。由此可見，處理工藝不同，耐藥基因數(shù)量的削減能力也不同。就本實(shí)驗(yàn)三種處理工藝而言，在耐藥基因種類的削減上，經(jīng)改良后的AAO工