【摘 要】
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污水处理厂通常被认为是耐药菌和抗性基因的储存库,以污水处理厂实际菌株为基础的研究具有实际意义。本研究从山东省某污水处理厂二级出水中分离出粪肠球菌、短芽孢杆菌、假单胞杆菌和大肠杆菌四株耐药菌,通过药敏实验和PCR等方法挑选出tet A、bla TEM、sul I和str B四种抗性基因,采用菌落计数法、荧光定量PCR等手段评价了传统消毒工艺与新兴光催化技术对耐药菌和抗性基因的削减性能,同时通过光复活
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污水处理厂通常被认为是耐药菌和抗性基因的储存库,以污水处理厂实际菌株为基础的研究具有实际意义。本研究从山东省某污水处理厂二级出水中分离出粪肠球菌、短芽孢杆菌、假单胞杆菌和大肠杆菌四株耐药菌,通过药敏实验和PCR等方法挑选出tet A、bla TEM、sul I和str B四种抗性基因,采用菌落计数法、荧光定量PCR等手段评价了传统消毒工艺与新兴光催化技术对耐药菌和抗性基因的削减性能,同时通过光复活实验和相关性分析等手段探究了消毒效果的持久性和消毒过程中耐药菌和抗性基因的削减机制,研究结果可为污水中耐药菌和抗性基因的控制提供理论支持和技术指导。结果表明:（1）耐药菌灭活研究结果显示:紫外消毒60 s可削减耐药菌3.76～5.13 lg,臭氧消毒25 min可削减耐药菌5.04～5.99 lg,紫外臭氧联合消毒60 s可削减耐药菌4.48～5.73 lg;光催化消毒中,反应时间为4 h时,M-g-C3N4削减耐药菌4.18～4.75 lg,Ti O2/M-g-C3N4削减耐药菌4.58～4.95 lg,Ag/Ti O2/M-g-C3N4削减耐药菌7.11～7.66lg,传统消毒与新兴C3N4基光催化消毒对耐药菌均具有较好的灭活效果,但传统消毒更为高效。（2）抗性基因去除研究结果显示:反应时间30 min时,紫外对tet A和str B达到4.57和2.48 lg的削减,臭氧对tet A和str B达到0.79和0.48 lg的削减,紫外臭氧联合消毒对tet A和str B达到4.67和2.69 lg的削减;光催化消毒中,反应时间为4 h时,M-g-C3N4、Ti O2/M-g-C3N4和Ag/Ti O2/M-g-C3N4三种可见光催化剂对tet A和str B分别达到0.87、0.94、1.58lg和0.90、0.99、1.39lg的削减。光催化消毒技术虽然对抗性基因削减能力有限,但能够利用可见光的性质可能使得其在抗性基因控制方面更具发展潜力。（3）耐药菌光复活研究结果显示:传统消毒工艺中,紫外消毒72 h后,耐药菌的复活率达到6.93%～11.58%,复活效果明显;由于臭氧分子可以对细菌的表面结构造成不可逆损伤,臭氧和紫外臭氧联合消毒后未出现光复活现象,但消毒后水样中剩余耐药菌可以在没有营养源的情况下存活较长时间。光催化消毒后,水样中残留的耐药菌株逐渐减少直至消失,这与耐药菌表面存在少量光催化材料有关,再次接受光照时,光催化材料继续发挥作用从而杀灭细菌。与传统消毒工艺相比,新兴光催化消毒技术对耐药菌的灭活更具持久性。
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