【摘要】：工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源和生活污染源是當(dāng)今社會(huì)的三大污染源。作為一個(gè)工業(yè)大國(guó)和農(nóng)業(yè)大國(guó),我國(guó)每年都會(huì)產(chǎn)生大量的工農(nóng)業(yè)廢棄物。農(nóng)業(yè)部官方數(shù)據(jù)顯示2016年我國(guó)畜禽糞便的產(chǎn)量為38億噸;污水年產(chǎn)量為620億噸,污泥作為污水處理的副產(chǎn)物其產(chǎn)量不容小覷。畜禽糞便和污泥中含有多種致病菌和抗生素抗性基因,其高效無害化處理已成為不容忽視的重要問題。本文采用整合宏組學(xué)技術(shù)和熒光定量PCR技術(shù),追蹤了高溫好氧發(fā)酵過程中微生物群落及其功能的動(dòng)態(tài)變化和抗生素抗性基因的消減規(guī)律,結(jié)合環(huán)境因子關(guān)聯(lián)分析和相關(guān)性分析,對(duì)抗生素抗性基因的消減規(guī)律進(jìn)行了探究。針對(duì)以上問題,本文展開的研究工作如下:1.采用宏基因組學(xué)方法對(duì)不同牛糞處理工藝進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤,證明高溫好氧堆肥可以實(shí)現(xiàn)以牛糞為代表的低含量抗生素物料的無害化采用宏基因組學(xué)方法對(duì)三種牛糞處理工藝:沉淀池處理液體,物理干化處理固體和堆肥法處理固體,進(jìn)行了比較。表明,高溫好氧堆肥可以有效抑制致病菌和耐藥菌較多的變形菌門和擬桿菌門的生長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)微生物水平的無害化。同時(shí)通過堆肥,抗生素抗性基因可以實(shí)現(xiàn)88%-98%的消減,基因水平無害化處理效果顯著。相關(guān)性分析表明,變形菌門的不動(dòng)桿菌屬和假單胞菌屬是抗生素抗性基因的潛在宿主,堆肥過程中總抗生素抗性基因的消減與這兩種微生物的抑制有關(guān)。2.對(duì)雞糞堆肥過程進(jìn)行了分析,表明以雞糞為代表的的高含量抗生素的物料可以通過堆肥實(shí)現(xiàn)抗生素抗性基因的消減,但仍需進(jìn)一步優(yōu)化。雞消化腸道短,因此雞糞中含有大量未被消化的含氮類物質(zhì),養(yǎng)分含量高。同時(shí)雞在養(yǎng)殖過程中被飼喂了大量抗生素。本文采用宏基因組和熒光定量PCR技術(shù)相結(jié)合的方法,對(duì)含有高豐度抗生素抗性基因的雞糞堆肥過程進(jìn)行了動(dòng)態(tài)追蹤。結(jié)果表明:高溫好氧堆肥可以有效抑制致病微生物的生長(zhǎng),但是抗生素抗性基因的消減效率較低。因此對(duì)于以雞糞為代表的的高抗生素含量的物料,仍需要通過調(diào)整堆肥物料和堆肥參數(shù)優(yōu)化堆肥過程,實(shí)現(xiàn)抗生素抗性基因的有效去除。3.整合宏組學(xué)方法分析了以污泥為代表的復(fù)雜物料,表明木糖渣可以加快復(fù)雜物料污泥的無害化處理進(jìn)程。使用宏基因組和宏蛋白質(zhì)組相結(jié)合的整合宏組學(xué)技術(shù)對(duì)污泥這種復(fù)雜物料的堆肥過程進(jìn)行了研究,表明與純污泥堆肥相比在污泥中加入木糖渣,可以提高放線菌門的相對(duì)含量,抑制變形菌門和擬桿菌門的生長(zhǎng);同時(shí)抗生素抗性基因的去除效率高達(dá)98%以上,遠(yuǎn)高于純污泥堆肥。也就是說,在污泥堆肥中加入木糖渣可以加快污泥的無害化處理進(jìn)程。同時(shí)宏蛋白質(zhì)組鑒定到了污泥堆肥中的主要功能微生物為厚壁菌門的直絲菌屬和放線菌門的高溫多胞菌屬、喜熱裂胞菌屬。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X71;S141.4
【圖文】：

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本文編號(hào)：2772895