导读:本文包含了微生物聚集体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:金属纳米材料,污水处理系统,自然水环境,微生物聚集体
微生物聚集体论文文献综述
苗令占,王沛芳,侯俊,王超,姚羽[1]（2019）在《金属纳米材料对不同微生物聚集体的毒性研究进展》一文中研究指出在总结目前污水处理系统和自然水体中典型纳米材料浓度分布的基础上,分析了金属纳米材料对污水处理系统(活性污泥和生物膜)和自然水生态系统(自然生物膜)中微生物聚集体的毒性作用研究现状,提出开展金属纳米材料对自然生物膜微生物群落结构和功能特性影响的研究,通过低浓度长期暴露实验解析其对自然水生态系统的负面效应等,为纳米材料的污染防治提供理论依据。(本文来源于《水资源保护》期刊2019年01期）
邹文慈[2]（2016）在《耐药质粒RP4在不同微生物聚集体中水平转移规律及其对氨氧化的影响》一文中研究指出细菌耐药性扩散以及耐药基因的广泛传播严重威胁着人类健康。耐药基因作为一类新型环境污染物,越来越引起研究者的广泛关注。世界卫生组织报告称抗生素耐药基因将会是本世纪威胁人类健康最重大的挑战之一,甚至有报道预计2050年每年因耐药菌感染死亡的人数将比现在癌症患者还要多。污水生物处理系统作为水循环的重要环节,其不仅是抗生素药物进入环境的一个重要途径,同时也是耐药细菌、耐药基因富集,并在环境中播散的一个重要污染源,生物处理系统中耐药基因水平转移问题直接关系到环境生态安全。污水生物处理系统过程复杂,由于工艺运行方式和反应器的构造不同,可以形成不同形态的微生物聚集体。课题构建好氧颗粒污泥生物反应系统(Granular Sludge Bioreactor,GSBR),以系统中不同形态微生物聚集体为研究对象,将粒径(D)小于0.18mm定义为絮状污泥,颗粒污泥分为叁个粒径范围:小粒径颗粒污泥(0.18mm<D<0.45mm),中等粒径颗粒污泥(0.45mm<D<0.9mm)与大粒径颗粒污泥(D>0.9mm)。采用携带具有广泛宿主RP4质粒的E.coli K12(RP4)为供体菌,进行一次性高浓度E.coli K12(RP4)投加,利用实时荧光定量PCR技术追踪RP4质粒在不同形态微生物聚集体中的分布变化,探讨耐药基因在不同微生物聚集体中水平转移规律。结果显示,第8d投加供体菌E.coli K12(RP4)后,GSBR中各粒径污泥比例出现波动,第18d后重新达到动态平衡。其中大粒径颗粒污泥占总污泥比例70%以上,是GSBR中主要微生物聚集体形态。投加供体菌后,因E.coli K12(RP4)被淘洗出GSBR,RP4质粒不断减少。RP4质粒的丰度随污泥粒径增大而降低,其中丰度最高的为絮状污泥,投加供体菌后絮状污泥中RP4质粒丰度达到8.10×10-2,4d后降低至4.14×10-6。丰度最低的为大粒径颗粒污泥,投加供体菌后大粒径颗粒污泥中RP4质粒丰度为1.43×10-3,4d后降低至1.42×10-8。RP4质粒在大粒径、中等粒径、小粒径颗粒污泥中存留时间分别为7d,14d和13d。第13d后RP4质粒在絮状污泥中的丰度稳定维持在1.2×10-6-1.6×10-6之间,直至第26d后检测为阴性。由此可得出以下结论:RP4质粒在不同微生物聚集体中的水平转移效率不同,污泥粒径越大,RP4质粒的水平转移效率越低。相比于絮状污泥,好氧颗粒污泥系统能降低耐药基因在污泥中的水平转移,可有效控制耐药基因传播和扩散的生态风险。在无抗生素选择压力下,耐药基因在絮状污泥中存留时间长,依然会对生态系统产生影响,表明耐药基因的传播范围已经超过了抗生素的污染范围。控制耐药基因的扩散,一方面需规范抗生素的使用,另一方面需要有效控制耐药基因的转移和传播。硝化反应在自然界的氮循环中起着重要作用,同时也是污水系统生物脱氮的关键反应,其包含了氨氧化细菌(ammonia-oxidizingbacteria,aob)进行的氨氧化作用和亚硝酸盐氧化细菌(nitrite-oxidizingbacteria,nob)进行的亚硝酸盐氧化作用。aob是硝化菌群的重要组成部分,氨氧化代谢反应也是生物硝化过程中限速步骤和最为敏感的反应之一。耐药基因作为生物大分子,可直接参与细菌代谢,甚至影响、改变生物代谢过程,进而直接影响污水生物处理系统的污染物去除效率。课题分别以gsbr和以自养硝化菌为主体的硝化污泥生物反应系统(nitrificationsludgebioreactor,nsbr)为研究对象,采用供体菌e.colik12(rp4)不同投加方法,观察gsbr与nsbr系统中氨氮去除率的变化以及典型周期内氨氮去除效果,利用培养计数法和实时荧光定量pcr技术对供体菌和rp4质粒进行计数和定量追踪,采用变性梯度凝胶电泳技术(pcr-dgge)对污泥中aob菌群结构多样性进行观察,对dgge图谱中主要优势条带进行切胶测序,将测序结果在genbank数据库中进行比对和鉴定,采用mega软件建立进化树进行aob菌群同源性分析。同时利用实时荧光定量pcr技术对aob菌群丰度进行分析,分别针对不同系统中耐药基因水平转移对氨氮去除效率影响,氨氧化菌群变化以及代谢活性影响机制进行研究。研究结果表明,gsbr系统中一次性投加高浓度供体菌e.colik12(rp4)对cod、氨氮的去除效果均有影响,但对氨氮去除的影响更加明显。第8d投加e.colik12(rp4)后,氨氮去除效果下降,第9d氨氮去除率最低为32.8%,随后氨氮去除率恢复缓慢,直至第19d恢复至投加供体菌前水平。gsbr中大粒径和中等粒径颗粒污泥优势aob菌群稳定,絮状污泥和小粒径颗粒污泥优势aob发生了演变,但优势aob为亚硝化单胞菌(nitrosomonas)以及与其同源性较高的菌群,因此认为gsbr中aob菌群结构稳定。投加e.colik12(rp4)后,gsbr中各粒径污泥aob菌群丰度较为稳定,反应器运行后期絮状污泥和小粒径颗粒污泥aob出现增长。rp4质粒影响了aob的代谢活性,随着gsbr中rp4质粒的减少,aob代谢活性逐渐恢复,新生aob增长,gsbr氨氧化作用恢复。nsbr系统中,连续投加低浓度与高浓度e.colik12(rp4)时,供体菌e.colik12(rp4)并没有因连续投加而在nsbr中定植与生长,并且数量不断减少,rp4质粒在总细菌中仍维持稳定的比例,因此rp4质粒发生了由异养供体菌向自养硝化菌的水平转移。连续投加低浓度e.colik12(rp4)时,氨氮降解速率减慢,氨氧化能力受到影响,而亚硝酸盐氧化能力未受其影响。连续投加高浓度e.colik12(rp4)时,氨氮去除效果持续下降至50%-70%之间,氨氧化能力和亚硝酸盐氧化能力均受到影响,出水中出现氨氮和亚硝态氮的累积,水质变差。nsbr中aob菌群结构稳定,优势aob菌群同源性高,大多属于亚硝化单胞菌(nitrosomonas)。aob丰度在投加低浓度供体菌后轻微增加,投加高浓度供体菌后维持稳定,不再投加供体菌后AOB丰度升高。因此随着RP4质粒由异养供体菌向自养硝化菌发生水平转移,AOB的代谢活性受到影响与抑制。(本文来源于《中国人民解放军军事医学科学院》期刊2016-06-06）
智维佳,杨栋,张斌,邱志刚,薛斌[3]（2015）在《微生物聚集体形态对多重耐药质粒接合转移的影响》一文中研究指出目的研究水污染控制系统中微生物聚集体形态对多重耐药质粒接合转移的影响,为控制耐药基因在水环境中的传播提供科学依据。方法向运行稳定的颗粒污泥序批式反应器(granular sequencing batch reactor,GSBR)中投加具有利福平抗性且携带RP4质粒的大肠杆菌K12〔E.coli K12(RP4)Rif〕,将系统中的污泥按照粒径划分为4个区间,分别用定量PCR方法对污泥中总细菌16S r DNA和耐药质粒RP4进行定量,从而得到不同粒径区间的接合转移比例;同时监测GSBR中NH4+-N、CODCr的去除效率和污泥浓度(MLSS),以评价GSBR运行效能。结果投加供体菌后,系统中的供体菌所占比例在2 d内出现急剧下降,此后3~5 d,RP4所占比例一直稳定在10-7~10-6。从投加供体菌的第7天开始,粒径大于0.9 mm的微生物聚集体中无法检测出RP4;粒径范围在0.18~0.45 mm、0.46~0.9 mm的微生物聚集体中的RP4质粒在投加后的第11天消失;而粒径小于0.18 mm的絮状污泥中的RP4在投加供体菌后第19天消失。RP4在不同粒径微生物聚集体中的接合转移率明显不同,随着粒径的增大而降低。系统中投加供体菌后CODCr、NH4+-N的去除率均明显下降;污泥浓度(MLSS)从4855 mg/L降至3168 mg/L。结论实验过程中微生物聚集体的形态对耐药质粒RP4的接合转移有明显影响,粒径越大其接合转移率越低;且在投加供体菌初期,反应器NH4+-N、CODCr的去除能力下降明显,供体菌的投加也使污泥浓度的MLSS下降。(本文来源于《解放军预防医学杂志》期刊2015年04期）
王义富[4]（2014）在《右旋氨基酸对废水处理反应器中微生物聚集体的作用机制》一文中研究指出随着人口的不断增长,人类活动范围的不断增大,社会GDP在快速增长的同时,水污染问题日益严重,废水生物处理作为解决水污染问题的重要技术之一而被广泛应用。微生物聚集体作为生物处理中的核心物质,其稳定性影响出水水质,处理效率、固液分离效果而至关重要。随着分子生物学技术的不断发展,人们已经将研究的焦点从影响微生物聚集体的传统因素转移到新的领域-信号分子。右旋氨基酸类物质作为一种信号分子,能够通过调节细菌基因的表达,以及胞外聚合物的合成来改变微生物群体行为从而应对外界的变化。这种群体行为包括抑制细菌在膜上的粘附,促进细菌在膜表面的脱落等效应。因此研究右旋氨基酸类物质对微生物聚集体稳定性的影响及其在水处理中应用具有重要的理论和实际意义。本文从右旋氨基酸类物质对活性污泥絮体的剪切稳定性以及表面性质的影响方面展开研究,探讨其影响效应,然后继续考察了右旋氨基酸类物质对生物膜的影响及其缓解膜污染方面的应用。主要研究内容和研究结果如下：研究结果表明污泥在外源投加的右旋酪氨酸的影响下,絮体的剪切稳定性变差,剪切敏感性常数随酪氨酸浓度增大而增大,溶液中平衡初级粒子的浓度随着酪氨酸的投加量出现线性增长。此外,氨基酸改变了污泥絮体的表面性质,随着酪氨酸浓度的升高,污泥疏水性降低,絮体粒子之间的粘附自由能上升,污泥絮体zeta电位值越来越大,这些变化不利于污泥絮体间的絮凝和聚集。而且,酪氨酸明显抑制了污泥絮体胞外聚合物(EPS)的量尤其是蛋白质的量,随酪氨酸浓度的增加,EPS含量持续减少,蛋白质与多糖的比值持续降低,并且该比值与氨基酸浓度呈较好的相关性。污泥的疏水性、zeta电位的值与蛋白质/多糖的值有较好的相关系数,这种相关系数表明污泥絮体表面性质的改变是由EPS含量的改变引起的。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振(NMR)技术分析表征污泥胞外EPS,结果表明酪氨酸不改变EPS的官能团。因此酪氨酸作用下污泥絮体稳定性变差的主要原因是酪氨酸抑制了污泥中微生物胞外聚合物的分泌。右旋氨基酸作用后的细菌在膜过滤过程中表现出不同的过滤性能。右旋氨基酸(D-AAS)能够有效缓解膜过滤过程中由微生物聚集体引起的膜污染,而且这种减缓效应具有普遍性,在亲水性膜PES(聚醚砜)和疏水性膜PVDF(聚偏氟乙烯)上均有缓解效应。通过对比D-AAS作用下枯草杆菌和铜绿假单胞菌的过滤行为,发现D-AAS减缓革兰氏阳性菌污染膜的效应比革兰氏阴性菌更明显。进一步实验表明D-AAS通过减少细菌在膜上的粘附,细菌EPS的含量从而缓解膜污染。细菌溶解性微生物产物(SMP)作为膜过滤过程的一种重要污染物,并没有受到D-AAS的影响,经过氨基酸作用后和空白组细菌的SMP在过滤过程中对膜具有相同的污染行为。被污染的膜通过物理清洗和化学清洗之后,恢复部分通量。D-AAS作用下的细菌通过清洗,通量恢复率提高,革兰氏阳性菌更易通过物理清洗恢复通量,而革兰氏阴性菌更易通过化学清洗恢复通量。与研究D-AAS对污泥絮体的EPS一样,右旋氨基酸同样抑制了两种细菌胞外EPS的含量而不改变EPS的官能团。EPS的减少使细菌在膜上的粘附减少,同时EPS本身作为一种污染物质,D-AAS减少了细菌EPS的分泌,降低了其对膜的污染程度。本研究阐明了D-AAS对微生物聚集体稳定性的影响效应和机制,为解决膜污染提供了一种潜在手段,具有重要的理论意义和实用价值。(本文来源于《山东大学》期刊2014-05-13）
张斌,王景峰,龚秦石,薛斌,王雪[5]（2013）在《基于微磁载体的新型微生物聚集体的初步构建》一文中研究指出本研究以普通活性污泥为研究对象,探索基于微磁载体技术培育新型污泥聚集体同时提高微生物代谢活性的方法。结果表明,采用分散聚合工艺,成功地制备出了可用于活性污泥微生物固定化的多孔磁性聚苯乙烯载体。采用SBR工艺,最终培育出了以微磁载体为核心的一种新型的微生物聚集体。在反应器运行初期可显着提高微生物对氮和有机物的去除效果,缩短污泥驯化周期。微磁载体的表面孔洞可以为微生物的栖息繁殖提供良好的生存空间。而丝状菌为大粒径微生物聚集体的形成起到了搭建骨架和支撑结构的作用。(本文来源于《2013中国环境科学学会学术年会论文集（第八卷）》期刊2013-08-01）
王景峰,张斌,龚秦石,薛斌,王雪[6]（2013）在《聚糖菌微生物聚集体反硝化特性与微生物生态学解析》一文中研究指出本研究在SBR中采用厌氧搅拌沉降排水好氧曝气的批式处理模式成功培育出具有聚糖特性的颗粒化微生物聚集体,对其沉降性能、反硝化特性、微观结构和微生物群落生态进行解析。结果表明,培育成功的微生物聚集体对硝酸盐氮和亚硝酸盐氮均具有良好的反硝化特性,气态产物为氮气。运行前期污泥沉降性能逐渐提高,后期趋于稳定。运行前期,污泥中微生物群落结构的变化最为剧烈,一些原有优势种群迅速消失;本研究中绝大多数优势种群分布于Proteobacteria纲,分属于β和γ亚纲。聚糖菌可生存于各尺寸颗粒化污泥内;而聚磷菌只能较少地分布在各颗粒化污泥的外围边缘。(本文来源于《2013中国环境科学学会学术年会论文集（第八卷）》期刊2013-08-01）
吕梅乐,朱亮,戴昕,周佳恒,徐向阳[7]（2013）在《胞外蛋白对微生物聚集体的形成及其特性的影响》一文中研究指出胞外多聚物是微生物聚集体(污泥絮体、生物膜和颗粒污泥等)的主要成分,在微生物聚集体的形成及其结构稳定过程中起关键作用.胞外蛋白作为胞外多聚物的主要组分之一,在微生物絮凝和聚集过程中的作用日益受到关注.蛋白分析技术的发展和应用为胞外蛋白的深入研究提供了良好的平台.本文综述了胞外蛋白在微生物聚集体中的种类和分布,以及在絮凝、沉降、传质、吸附和脱水等性能方面的作用,并对胞外蛋白的研究和应用进行了展望.(本文来源于《应用生态学报》期刊2013年03期）
李志华,刘芳,王晓昌[8]（2010）在《影响微生物聚集体的聚集度的因素分析》一文中研究指出提出了包括两层含义的污泥聚集度的概念(一是污泥空间上的物理聚集,即密实度;二是微生物种类的聚集),并将膨胀污泥、絮体污泥和颗粒污泥作为污泥聚集度的3种典型状态,以现有污泥膨胀控制理论为基本参照,结合好氧颗粒污泥形成条件,探讨了操作条件对污泥聚集度的影响:①较高的基质梯度、溶解氧水平和有机物的复杂程度有利于提高污泥的聚集度;②动力学选择、扩散限制理论对聚集度的影响受微生物聚集体大小的控制;③细胞存储能力的评估及其对聚集度的影响需要综合考虑PHB、聚磷和糖原的影响.另外,还提出了在污泥膨胀的控制中不一定要以抑制丝状菌的增殖作为控制目标,通过对丝状菌的颗粒化过程的探讨,进一步证实了污泥膨胀的控制与污泥聚集度的提高是相似的.本文提出的聚集度概念目前仍不成熟,尚无定量的描述方法,还需要进一步的研究.(本文来源于《环境科学学报》期刊2010年03期）
刘晓猛[9]（2008）在《微生物聚集体的相互作用及形成机制》一文中研究指出生物处理是目前水污染控制的主要技术手段。在废水处理反应器中起重要作用的微生物通常以絮体污泥、生物膜和颗粒污泥叁种聚集体的形式存在。这些微生物聚集体的形态、结构、功能、特性影响并决定着废水生物处理系统的运行稳定性、处理效率和出水水质。另一方面,微生物聚集体的形成过程却极为复杂,不仅形成过程时间长,而且影响因素众多。因此,对微生物聚集体的相互作用以及形成机制的研究是十分必要的。本论文基于大量的试验研究结果和DLVO理论的拓展应用,系统研究了废水处理反应器中微生物聚集体的表面特性、相互作用以及形成机制,深入探讨了微生物胞外多聚物EPS在微生物相互作用中的作用机制,并成功构建了微观尺度下微生物聚集体的叁维模型。主要研究内容和研究成果如下:1.基于表面热力学分析所反映的微生物表面性质的差异,以一株产氢光合细菌(Rhodopseudomonas acidophila)为对象,建立了利用DLVO理论来解析与预测微生物之间的吸附与絮凝行为的理论方法,并探索了导致细菌絮凝性能变化的本质原因。在0.1 mol L~(-1)电解质浓度下以及pH约为7.0时候,体系具有最优的絮凝性能;Ca~(2+)的加入可以有效地提高体系菌液的絮凝性能;EPS对体系絮凝性能的变化影响很大;导致光合细菌絮凝性能较差的主要原因是光合细菌自身特殊的表面性质,即较小的Hamaker常数值(2.27×10~(-23)J)与正的界面吸附自由能(21.75 mJ m~(-2))。2.通过对真氧产碱杆菌(Ralstonia eutropha)生长周期的研究,成功地对微生物生长周期中表面特性以及絮凝性能的变化进行了定量表征。在生长周期中真氧产碱杆菌的水接触角与甲酰胺接触角在24 h内迅速下降,其疏水性在对数生长期内迅速降低;细菌表面张力中非极性作用项与极性作用项的比值(γ_B~(LW)/γ_B~(AB))在生长周期中先迅速下降,随之维持在一个较低的水平,这说明在生长周期中细菌表面由疏水性为主变为以亲水性为主,从而导致在培养过程中细菌的稳定性逐渐升高;Lewis酸-碱水合作用项在整个培养过程中对总位能贡献由最初的吸附转变为排斥是导致体系稳定性变化的主要因素。3.通过对真氧产碱杆菌不同生长条件的优化分析,提出了一种能够快速、有效地定性预测不同底物状态下细菌絮凝性能大小的新方法。在30 g/L葡萄糖为底物、初始pH约为8.0的较优生长条件下,R.eutropha的生长快速,絮凝性能良好,合成PHAs的量也较多;而在其他条件下,真氧产碱杆菌的生长反而出现抑制现象;同时,在不同底物类型下细菌具有不同的斥力势垒水准,其絮凝性能的大小可以通过预测其斥力势垒的高低来判断。4.利用快速、灵敏、选择性高的叁维荧光光谱方法,表征了好氧活性污泥与厌氧产甲烷污泥EPS的特性。好氧污泥中存在两个荧光峰,位置分别在280-285/340-350 nm和340-350/430-450 nm处,分别对应于蛋白与NADH的特征吸收峰;而在厌氧产甲烷污泥中除去出现蛋白特征吸收峰外,还在Ex/Em=400-410/465-475 nm处出现辅酶F_(420)特征吸收峰,它是产甲烷菌所特有的物质;两种EPS的叁维荧光光谱参数(如峰位置、峰强度、不同峰强度比)都有所不同,说明了两者在成分和结构上的差异性。5.通过好氧和厌氧污泥表面EPS的提取实验,观察到污泥絮凝性能的变化。研究结果表明:无论是松散结合EPS(Loosely bound EPS,LB-EPS)还是紧密结合EPS(Tightly bound EPS,TB-EPS)都对污泥絮凝性能有着有益的贡献,且随着EPS的不断剥离,污泥的絮凝性能逐渐变差。以DLVO理论为基础构建了定量表征EPS在微生物相互作用中作用机制的新方法,利用该方法对试验数据的解析结果表明,在活性污泥中TB-EPS对于微生物的絮凝性能变化的贡献较大。6.成功建立了微观尺度下微生物聚集体的叁维全局优化模型,并利用建立的模型优化了微生物聚集体数目从3增加到100所有的稳定最优构型。该方法是基于分子力学手段,将DLVO理论作为优化体系的势能函数,从而利用全局优化算法建立叁维构型的优化模型。通过对构型结果的分析,提出了微生物聚集体生长的模型,即微生物粒子以一种多层分布的结构聚集在一起,从外部来看,聚集体结构呈现一种近似球形的分布。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2008-05-01）
微生物聚集体论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
细菌耐药性扩散以及耐药基因的广泛传播严重威胁着人类健康。耐药基因作为一类新型环境污染物,越来越引起研究者的广泛关注。世界卫生组织报告称抗生素耐药基因将会是本世纪威胁人类健康最重大的挑战之一,甚至有报道预计2050年每年因耐药菌感染死亡的人数将比现在癌症患者还要多。污水生物处理系统作为水循环的重要环节,其不仅是抗生素药物进入环境的一个重要途径,同时也是耐药细菌、耐药基因富集,并在环境中播散的一个重要污染源,生物处理系统中耐药基因水平转移问题直接关系到环境生态安全。污水生物处理系统过程复杂,由于工艺运行方式和反应器的构造不同,可以形成不同形态的微生物聚集体。课题构建好氧颗粒污泥生物反应系统(Granular Sludge Bioreactor,GSBR),以系统中不同形态微生物聚集体为研究对象,将粒径(D)小于0.18mm定义为絮状污泥,颗粒污泥分为叁个粒径范围:小粒径颗粒污泥(0.18mm<D<0.45mm),中等粒径颗粒污泥(0.45mm<D<0.9mm)与大粒径颗粒污泥(D>0.9mm)。采用携带具有广泛宿主RP4质粒的E.coli K12(RP4)为供体菌,进行一次性高浓度E.coli K12(RP4)投加,利用实时荧光定量PCR技术追踪RP4质粒在不同形态微生物聚集体中的分布变化,探讨耐药基因在不同微生物聚集体中水平转移规律。结果显示,第8d投加供体菌E.coli K12(RP4)后,GSBR中各粒径污泥比例出现波动,第18d后重新达到动态平衡。其中大粒径颗粒污泥占总污泥比例70%以上,是GSBR中主要微生物聚集体形态。投加供体菌后,因E.coli K12(RP4)被淘洗出GSBR,RP4质粒不断减少。RP4质粒的丰度随污泥粒径增大而降低,其中丰度最高的为絮状污泥,投加供体菌后絮状污泥中RP4质粒丰度达到8.10×10-2,4d后降低至4.14×10-6。丰度最低的为大粒径颗粒污泥,投加供体菌后大粒径颗粒污泥中RP4质粒丰度为1.43×10-3,4d后降低至1.42×10-8。RP4质粒在大粒径、中等粒径、小粒径颗粒污泥中存留时间分别为7d,14d和13d。第13d后RP4质粒在絮状污泥中的丰度稳定维持在1.2×10-6-1.6×10-6之间,直至第26d后检测为阴性。由此可得出以下结论:RP4质粒在不同微生物聚集体中的水平转移效率不同,污泥粒径越大,RP4质粒的水平转移效率越低。相比于絮状污泥,好氧颗粒污泥系统能降低耐药基因在污泥中的水平转移,可有效控制耐药基因传播和扩散的生态风险。在无抗生素选择压力下,耐药基因在絮状污泥中存留时间长,依然会对生态系统产生影响,表明耐药基因的传播范围已经超过了抗生素的污染范围。控制耐药基因的扩散,一方面需规范抗生素的使用,另一方面需要有效控制耐药基因的转移和传播。硝化反应在自然界的氮循环中起着重要作用,同时也是污水系统生物脱氮的关键反应,其包含了氨氧化细菌(ammonia-oxidizingbacteria,aob)进行的氨氧化作用和亚硝酸盐氧化细菌(nitrite-oxidizingbacteria,nob)进行的亚硝酸盐氧化作用。aob是硝化菌群的重要组成部分,氨氧化代谢反应也是生物硝化过程中限速步骤和最为敏感的反应之一。耐药基因作为生物大分子,可直接参与细菌代谢,甚至影响、改变生物代谢过程,进而直接影响污水生物处理系统的污染物去除效率。课题分别以gsbr和以自养硝化菌为主体的硝化污泥生物反应系统(nitrificationsludgebioreactor,nsbr)为研究对象,采用供体菌e.colik12(rp4)不同投加方法,观察gsbr与nsbr系统中氨氮去除率的变化以及典型周期内氨氮去除效果,利用培养计数法和实时荧光定量pcr技术对供体菌和rp4质粒进行计数和定量追踪,采用变性梯度凝胶电泳技术(pcr-dgge)对污泥中aob菌群结构多样性进行观察,对dgge图谱中主要优势条带进行切胶测序,将测序结果在genbank数据库中进行比对和鉴定,采用mega软件建立进化树进行aob菌群同源性分析。同时利用实时荧光定量pcr技术对aob菌群丰度进行分析,分别针对不同系统中耐药基因水平转移对氨氮去除效率影响,氨氧化菌群变化以及代谢活性影响机制进行研究。研究结果表明,gsbr系统中一次性投加高浓度供体菌e.colik12(rp4)对cod、氨氮的去除效果均有影响,但对氨氮去除的影响更加明显。第8d投加e.colik12(rp4)后,氨氮去除效果下降,第9d氨氮去除率最低为32.8%,随后氨氮去除率恢复缓慢,直至第19d恢复至投加供体菌前水平。gsbr中大粒径和中等粒径颗粒污泥优势aob菌群稳定,絮状污泥和小粒径颗粒污泥优势aob发生了演变,但优势aob为亚硝化单胞菌(nitrosomonas)以及与其同源性较高的菌群,因此认为gsbr中aob菌群结构稳定。投加e.colik12(rp4)后,gsbr中各粒径污泥aob菌群丰度较为稳定,反应器运行后期絮状污泥和小粒径颗粒污泥aob出现增长。rp4质粒影响了aob的代谢活性,随着gsbr中rp4质粒的减少,aob代谢活性逐渐恢复,新生aob增长,gsbr氨氧化作用恢复。nsbr系统中,连续投加低浓度与高浓度e.colik12(rp4)时,供体菌e.colik12(rp4)并没有因连续投加而在nsbr中定植与生长,并且数量不断减少,rp4质粒在总细菌中仍维持稳定的比例,因此rp4质粒发生了由异养供体菌向自养硝化菌的水平转移。连续投加低浓度e.colik12(rp4)时,氨氮降解速率减慢,氨氧化能力受到影响,而亚硝酸盐氧化能力未受其影响。连续投加高浓度e.colik12(rp4)时,氨氮去除效果持续下降至50%-70%之间,氨氧化能力和亚硝酸盐氧化能力均受到影响,出水中出现氨氮和亚硝态氮的累积,水质变差。nsbr中aob菌群结构稳定,优势aob菌群同源性高,大多属于亚硝化单胞菌(nitrosomonas)。aob丰度在投加低浓度供体菌后轻微增加,投加高浓度供体菌后维持稳定,不再投加供体菌后AOB丰度升高。因此随着RP4质粒由异养供体菌向自养硝化菌发生水平转移,AOB的代谢活性受到影响与抑制。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微生物聚集体论文参考文献
[1].苗令占,王沛芳,侯俊,王超,姚羽.金属纳米材料对不同微生物聚集体的毒性研究进展[J].水资源保护.2019
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