放电等离子体去除水中抗生素、抗性E.coli和抗性基因研究

来源 :西北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuhuafenghao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,抗生素、抗性细菌(Antibiotic resistance bacteria,ARB)和抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)等新兴污染物带来的环境问题日益严重,但是传统水处理技术对此类污染物去除效果有限,因此需要探索更为有效的去除手段以减少此类新兴污染物带来的环境危害。本文主要研究对象为典型的喹诺酮类抗生素诺氟沙星(Norfloxacin,NOR),多重耐药细菌抗性E.coli HB101及其抗性基因。探究了放电等离子体技术对NOR、抗性E.coli HB101及其抗性基因的去除效果。本文共搭建、调试了一套RFD和GDP水处理系统,为可能的减少生物实验中所产生的误差,本文选择使用更为稳定的GDP放电装置去除高电导率水体中的抗性E.coli HB101及其抗生素抗性基因,使用RFD技术去除低电导率水体中的NOR。利用射频放电(Radio frequency discharge,RFD)降解水中诺氟沙星(Norfloxacin,NOR),放电120 min后,NOR(C0=0.1 mM)的降解率为68%。当NOR浓度小于1 mM时,NOR的降解率随着其初始浓度的增加而升高。当溶液pH=2时,射频放电处理60 min后NOR的降解率可达到82%。实验发现,RFD/Fenton能够明显提高NOR的降解率,放电60 min后NOR的降解率达到99%,该降解方法使NOR的矿化程度也明显提高,使用RFD/Fenton降解NOR的能量效率高于臭氧处理等常规高级氧化技术。利用直流辉光放电等离子体技术(Glow discharger plasma,GDP)处理水中抗性E.coli HB101及其抗性基因,实验结果表明,GDP可有效降解抗性E.coli HB101及其抗性基因,并同时降低了抗性基因的转移能力。放电15 min后,抗性E.coli内16S rRNA降低了4.7 log(Copies/μL),通过PMA-qPCR实验数据可知,放电过程中大部分抗性E.coli细胞结构遭到破坏。放电30 min后抗性基因tetA,tetR,aphA和转座子tnpA基因丰度分别减少5.8、5.4、5.3和5.5 log(Copies/μL)。利用GDP处理实际水体中ARGs,放电30 min后,ARGs的总丰度下降了3.9 log(Copies/μL)。本研究探索了可能的降解机理,认为羟基自由基(·OH)是导致抗性E.coli失活和ARGs降解的主要活性物质,放电过程中形成的活性氯(Cl·和Cl2)物质可能对ARB和ARGs的去除起促进作用。
其他文献
目的:乳腺癌是目前引起女性死亡的最常见的恶性肿瘤之一。在我国乳腺癌的发病率与死亡率逐年增加,且发病年龄更是逐渐趋于年轻化。对乳腺癌的研究亦是趋于白热化,其中,泛素-
工业废水内含有的有机污染物严重危害人类的生命健康。贵金属纳米粒子虽然能够催化降解有机污染物,但是在水溶液中易发生严重的聚集,从而降低其催化性能。寻求合适的载体,制
多旋翼无人机控制简单、造价低、起降环境要求低、可自由悬停,在具有独特应用价值。而实现其智能编队,能够释放多旋翼无人机群更大的潜能。介绍了多旋翼无人机飞行控制原理,
随着南海大开发及吹填岛礁建设的实施与推进,近年来南海岛礁所覆盖的珊瑚砂、钙质砂等引发了工程界和科学界的广泛关注。因其特殊的沉积环境和矿物组成,以及形状不规则、易破
炭质泥岩存在湿化变形大、遇水易崩解、软化等诸多不良特性,在用于实际路堤填筑时易受降雨影响发生路面沉降、边坡滑塌等工程问题。因此很多研究人员提出采用炭质泥岩-土分层
研究背景2017年全球哮喘防治创议(GINA)定义哮喘为一种异质性疾病,近年来其患病率有逐年增加的趋势,预测至2025年哮喘患者将增加到4亿,在亚太地区中国哮喘发病率位居榜首,而其
在半固态A356铝合金的凝固过程中,添加稀土RE并以L→α-Al+RExAly共晶反应为基础,完成了复合工艺设计及其构效关系的研究,还探讨了该工艺对铝合金凝固组织协同细化的影响。依
作为陆地生态系统的重要组成部分之一,湿地在保护生物多样性和珍稀动植物资源、维持区域生态平衡等方面起着不可替代的作用。西北内陆河流域作为我国生态环境的脆弱区域,流域
全球数据量出现爆炸式增长,其在计算生物学、医学、金融分析及风险控制等领域均有大量应用.尤其在生物信息和金融管理等领域产生的实验数据维数甚至超过了样本量的大小,这时
为研究中亚天然气管道D线工程塔中输气1号隧道的施工力学效应,本文针对该隧道围岩多为泥岩和泥质灰岩且隧道断面相对较小的特点,采用数值模拟和现场监控量测相结合的方法,对