城市污水处理厂二级出水中抗生素抗性基因分布特性及相关性分析

采用相对分子质量分级试验,对城市污水处理厂二级出水中的抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)和溶解性有机物(DOC)相对分子质量分布、ARGs与16S rRNA、Ⅰ类整合子(intⅠ1)和DOC相关性进行研究。结果表明,二级出水中试验所选的5种ARGs和转移原件Ⅰ类整合子intⅠ1均被检出,tet X和sulⅠ含量最高,分别为1. 28×10^7copies/L和5. 01×10^7copies/L;另外各ARGs的相对分子质量主要分布在大于100 kDa范围,且100 kDa、3 kDa膜片上的截留ARGs浓度明显高于30 kDa和10 kDa膜片;二级出水中游离态各类ARGs均多于细胞态的ARGs;通过相关性分析方法发现,除tet X的其他ARGs均与16S rRNA、intⅠ1和DOC有很高的相关性,可为考察水中ARGs的存在状况及更有效地去除ARGs提供基本理论支撑。

二级出水中抗生素抗性基因存在形态及质粒接合转移影响因素

为解决污水厂二级出水中抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)浓度高的问题,深入研究了二级出水中ARGs的相对分子质量分布、主要存在形态,并进一步探究环境因素(时间、温度、pH)对抗性质粒接合转移的影响,为再生水处理工艺研究提供基础。结果表明:二级出水中的ARGs主要集中在相对分子质量大于100 kDa区间,并且游离态ARGs浓度高于细胞态;抗性质粒pHS-AVC-LW1144可通过在同种属或跨种属细菌间转移扩散来实现接合转移,导致抗性质粒的浓度增加;在0~48 h时间段,抗性质粒浓度呈递增趋势,并在第48小时的浓度最大;低温环境(4℃)和碱性环境(pH=9)更有利于抗性质粒的接合转移。

粉末活性炭吸附对超滤膜处理再生水膜污染状况的影响

利用粉末活性炭-超滤(PAC-UF)组合工艺处理污水厂二级出水中腐殖酸(humic acid,HA)溶液,主要考察在不同的PAC投加量工况下对膜通量的影响、膜污染阻力变化、Hermia经典过滤堵塞模型拟合和膜污染趋势分析情况。结果表明,PAC颗粒本身几乎不会影响膜通量的下降,处理腐殖酸类有机溶液的PAC最佳投加量为20mg/L;腐殖酸导致的膜污染以不可逆膜污染为主,其与滤饼层污染模型的拟合度最好;将超滤阶段分为初期黏附阶段与后期黏聚阶段,初期阶段导致的膜通量下降更加剧烈,后期阶段形成的滤饼层有效的拦截有机物避免直接接触超滤膜。

生物粉末活性炭对二级出水中抗性基因转移扩散的影响

针对生物粉末活性炭(BPAC)是否能促进污水厂二级出水中抗生素抗性基因(ARGs)转移扩散的相关问题,文章采用模拟水环境的方式,考察在投加BPAC的情况下,污水厂二级出水中ARGs的浓度与微生物群落结构的变化趋势;并且探究了其在不同时间、pH值和温度条件下,对水中ARGs浓度和微生物多样性及丰度的影响。结果发现,二级出水在投加BPAC后,水中ARGs浓度会降低,但同时微生物也会促进ARGs的扩散增加;水中的微生物种群丰度和多样性随反应时间的增加而增长;低温环境(4℃)和碱性环境(pH=9)更有利于ARGs的转移扩散。研究表明,BPAC对二级出水中ARGs的转移扩散起到一定的促进作用,但其作用效果也受时间、环境等状况的限制和影响。

BPAC-UF对二级出水中抗生素抗性基因去除效能研究

该文采用生物粉末活性炭(BPAC)-超滤(UF)组合工艺去除某污水厂二级出水中抗生素抗性基因(ARGs)和可溶性有机碳(DOC),并研究了ARGs在不同分子量区间的分布以及存在形态。结果表明:较直接UF工艺,BPAC-UF组合工艺对二级出水中ARGs和DOC的去除效果更优,组合工艺对tet A、tet C、tet X和sulⅠ的去除量为101.02~102.19,对DOC去除率为36.5%;组合工艺对不同类型有机物的去除效果更好,其对酪氨酸类蛋白质有机物去除率为21.7%,对其他类型有机物去除率均在60%以上;组合工艺膜出水中ARGs主要集中在大于30 kDa分子量区间,并且游离态ARGs浓度高于细胞态ARGs浓度;较直接UF,BPAC-UF组合工艺对细胞态和游离态ARGs的去除效果更好,去除率均在90%以上。