头孢菌素菌渣有机肥对玉米土壤中耐药菌及相关抗性基因的影响

【目的】研究头孢菌素菌渣有机肥施用后对玉米农田土壤中耐药菌及相关抗性基因丰度的影响,为头孢菌素菌渣有机肥施用生物安全性评价提供科学依据。【方法】设置不施菌渣有机肥(CK)、施用菌渣有机肥500 kg/667m^(2)(B_(1))、1000 kg/667m^(2)(B_(2))3个处理,分别采用可培养方法和实时荧光定量检测,分析各处理下玉米农田中耐药菌及相关抗性基因丰度变化。【结果】施用头孢菌素菌渣有机肥能显著提高玉米苗期和结果期土壤中细菌总数及苗期时头孢拉定耐药菌菌数。获得了主要抗生素耐药菌株41株,其中,头孢拉定耐药菌8株,分属于6个属。【结论】施用头孢菌素菌渣有机肥能显著提高玉米苗期土壤中各ARGs基因的相对丰度,但在结果期各处理间β-内酰胺类ARGs基因bla TEM相对丰度无显著影响,并对其它耐药基因无明显规律性影响。

头孢菌素菌渣中温厌氧资源化处理

文章以头孢菌素C菌渣为研究对象,在对其基本理化特性分析的基础上,通过检测厌氧发酵液中氨氮含量、产气量、p H值、抗生素残留等指标,评价中温（37℃±1℃）条件下不同料液浓度头孢菌素菌渣的可生化性及无害化问题,为头孢菌素菌渣的有效处置提供技术支持。结果表明,TS≥3.0%时,系统中VFA含量过高,p H值过低,发生酸抑制现象,发酵没有启动成功。TS为1.5%~2.5%时,随着有机负荷增大,沼气累积产气量增加,甲烷含量与常规原料相一致。当TS为2.0%,菌渣VS去除率为48.0%,产率达319.8 m L·g-1TS;当TS为2.5%,菌渣VS去除率为42.4%,产率达263.1 m L·g-1TS;发酵后沼渣中没有检测到抗生素残留,说明通过中温厌氧消化处理的方法无害化、能源化处理抗生素菌渣是完全可行的。

碱/超声预处理对头孢菌素菌渣破壁效果的影响

为提高头孢菌素菌渣的厌氧消化利用率,采用碱解与超声波破碎联合处理方法对头孢菌素菌渣进行细胞破壁,并通过正交实验和单因素实验研究pH值、含水率、声能密度和反应时间对破壁效果的影响。结果表明,最佳处理条件为:pH值为11.5、含水率为94%、声能密度为2 W/mL、反应时间为30 min,处理后SCOD溶解率为265.26%,总氮溶解率为155.28%,破壁效果明显。

头孢菌素C菌渣与剩余污泥联合厌氧消化技术研究

采用热水解的方式对头孢菌素C菌渣进行预处理,确定预处理的最佳工艺条件为:加水量3倍,水解温度80℃,水解时间120分钟。在此条件下,处理后残渣中头孢菌素C残留小于0.50 mg·kg^-1,凯氏氮消减率大于45%,为菌渣后续厌氧消化高效、稳定进行创造有利条件。通过研究发现,热水解破坏了绝大部分头孢菌素的分子结构,而菌渣中凯氏氮的消减只是单纯的物理转移。经预处理后的菌渣与剩余污泥联合厌氧消化,系统进料固含量5%~7%,有机负荷3~3.5 kgCOD·m-3 d^-1,消化时间约20天,可控制系统氨氮浓度在1500 mg·L^-1之内,挥发性有机酸浓度在100~200 mg·L^-1。沼渣头孢菌素残留未检出,其它各项指标均低于《危险废物鉴别标准》(GB 5085.7-2007)的标准值,沼渣肥效成分满足《有机肥料》(NY 525-2012)指标要求。

经不同无害化及资源化技术处理后头孢菌素C发酵菌渣中抗菌活性物质的变化情况

目的:建立有效评价抗生素发酵菌渣无害化处理效果的手段。方法:采用敏感菌株对无害化处理菌渣的抗菌活性进行筛查,利用HPLC-MS对菌渣中残留/转化组分的结构进行推断,再结合相关化合物数据库对残留组分生物学/安全性信息进行检索。结果:所研究的4种头孢菌素C菌渣中:未经处理菌渣中具有β-内酰胺类活性物质;3种经无害化处理的菌渣中仅有1种不再具有抑菌活性,其余2种与市政污泥混合进行堆肥处理的菌渣中均产生了有别于未经处理菌渣活性的非β-内酰胺类抑菌物质。结论:在对无害化处理效果进行评价时,除利用菌渣中特定的残留抗生素为评价指标外,还应考虑堆肥过程中菌渣残留成分的生物转化问题。

头孢菌素C菌渣厌氧发酵沼液对黄瓜种子萌发的影响

为解决头孢菌素C菌渣厌氧发酵产生的大量沼液资源化利用问题,文章以黄瓜种子为供试材料,分别用不同稀释浓度的沼液处理,通过浸种、催芽和压板实验,确定沼液对黄瓜种子萌发、芽和根生长的影响。结果表明:利用头孢菌素C菌渣厌氧发酵沼液对黄瓜种子浸种,只有原液对黄瓜种子萌发有显著抑制作用,发芽率为83%,其余处理间差异不显著响。直接对黄瓜种子催芽和培养,高浓度沼液对种子萌发和生长有抑制作用,随着沼液稀释倍数的增加,抑制作用逐渐解除,并且在稀释100倍时,对种子萌发和生长有促进作用,尤其在利用沼液培养过程中,稀释100倍沼液处理,芽长、根长和湿重与对照组相比分别提高了13.2%,24.0%和29.2%。

头孢菌素C菌渣厌氧发酵沼液对玉米、小麦种子萌发的影响

为解决头孢菌素C药渣厌氧发酵产生的大量沼液资源化利用问题,以玉米、小麦种子为供试材料,分别采用不同稀释浓度的沼液进行处理,通过浸种和直接催芽试验,确定沼液对玉米和小麦种子萌发的影响。结果表明,在一定浓度范围内,沼液浸种和催芽不同程度地促进了玉米、小麦的萌发,其中,沼液浸种对种子萌发的促进作用比沼液直接催芽更明显,沼液稀释50倍浸种玉米,稀释100倍浸种小麦综合效果最佳。最适浓度沼液浸种玉米的发芽率、平均湿质量、芽长、根长分别比对照组提高了10.11%、22.53%、26.18%、14.44%;小麦种子的发芽率、平均湿质量、芽长、根长分别比对照组提高了5.38%、21.99%、5.82%、7.49%。

贮存时间对沼液理化性质及白三叶种子萌发的影响

由于厌氧发酵工艺条件的不同会造成沼液有机质降解不完全,如将这种沼液直接施用到农田里会对植物产生一定损害,因此该研究考察了抗生素菌渣厌氧发酵沼液贮存过程的理化性质变化,探究了贮存时间和稀释倍数对种植白三叶生长指标的影响,以期为沼液的农田安全应用提供数据支撑。同时选取白三叶作为供试植物,进一步研究不同贮存时间沼液对作物生长指标的影响。结果表明,随贮存时间的延长,pH值和电导率呈上升趋势,氨氮浓度相对比较稳定,VFA,SCOD和TP显著下降,TIC显著上升;贮存时间为1个月时在稀释400倍时各项指标效果最好,活力指数、芽长和鲜重分别提高10.9%,10.7%和10.6%,贮存时间为6个月时在稀释100倍时植物各项指标效果最好,发芽指数、活力指数、芽长和鲜重分别提高37.4%,16.4%,9.3%,14.9%;进一步说明随着贮存时间延长,沼液对植物解除抑制的稀释倍数降低。