城市污水处理工艺对宿主特异性标记物和肠道病原菌的去除及其两者的相关性研究

【摘要】：非点源粪便污染对城市河流、人类身体健康以及人类赖以生存的环境有着重大的影响。人类和其他动物的粪便可能含有大量的肠道病原菌，例如志贺氏菌、沙门氏菌、大肠埃希氏菌，倘若此类粪便排入水体，病原菌就会随之传播，危害人类的健康。拟杆菌、双歧杆菌和产气荚膜杆菌是粪便中主要的三大类厌氧菌，所以本文正是利用拟杆菌、双歧杆菌作为粪便污染的指示菌，研究城市污水处理工艺不同的处理单元对指示菌基因标记物和病原菌的去除效果，以及通过采取不同污染源的污水，定量检测，分析标记物与病原菌的相关性。 本篇研究通过采用自制小型反应器模拟研究的方法，针对指示人类、犬类粪便污染的宿主特异性标记物，以及沙门氏菌、志贺氏菌和病原性大肠埃希氏菌，分别考察了城市污水处理过程中的活性污泥法（SBR工艺）、混凝工艺、过滤工艺对它们的去除效果。研究结果表明，污水直接经过SBR工艺比直接经过混凝工艺和直接经过过滤工艺对标记物和病原菌的去除效果都要明显，去除率可达98%。混凝工艺对标记物和病原菌的去除大部分维持在60%左右，而过滤工艺对标记物和病原菌的去除约30%。 相关性分析中选取了三种水样，第一种水样是以单一人类粪便为污染源的西安思源学院的校园生活污水，以及该学校独立污水处理厂的各阶段的水样；第二种是人类粪便混杂家禽、家畜粪便污染的西安市长安区周家庄的8个取样点的水样；第三种来自西安市某污水处理厂曝气沉砂池的出水，以及该水样经过SBR反应器处理后的出水，第三种水样以人类粪便污染为主，污染源复杂。研究结果表明人类粪便标记物和狗粪便标记物与大肠埃希氏eaeA基因的相关性最好，相关性系数维持在0.75左右，无论水样污染源多么复杂。在以人类粪便污染为主的水源，人类粪便标记物与每种病原菌的相关性均较好，相关性系数在0.66~0.99范围内，标记物能在一定程度上反映病原菌的存在。但在农村这种各种粪便污染混杂的情况，标记物与病原菌的相关性较差，但在检测出标记物的情况下，通常能检测出病原菌，检测标记物仍对是否存在病原菌具有一定的参考价值。 【关键词】：宿主特异性标记物 肠道病原菌 城市污水处理工艺 相关性
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703;X832
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-22
• 1.1 国内水资源现状以及污染状况10-12
• 1.1.1 国内水资源现状10-11
• 1.1.2 国内水资源污染状况11-12
• 1.2 PCR 技术的简介及其应用12-16
• 1.2.1 PCR 技术及其衍生技术的应用12-14
• 1.2.2 实时荧光定量 PCR 原理及其应用14-16
• 1.3 微生物源追踪方法的发展16-20
• 1.3.1 微生物源追踪-指示菌的选择16-17
• 1.3.2 微生物源追踪方法17-18
• 1.3.3 利用宿主特异性标记物进行微生物源的追踪18-20
• 1.4 研究内容20-22
• 1.4.1 研究背景20
• 1.4.2 研究目的20-21
• 1.4.3 研究内容21-22
• 2 实时荧光定量 PCR 标线的建立22-27
• 2.1 实时荧光定量 PCR 标准品的构建22-24
• 2.1.1 重组质粒的制备原理22
• 2.1.2 实验材料及其仪器设备22-23
• 2.1.3 试剂的制备23
• 2.1.4 感受态细胞的制备23-24
• 2.1.5 克隆的筛选和重组质粒标准品的制备24
• 2.2 建立实时荧光定量 PCR 标准曲线24-27
• 2.2.1 引物的选择24-25
• 2.2.2 实时荧光定量 PCR 的反应体系及反应条件25-26
• 2.2.3 实时荧光定量 PCR 标准曲线的测定26-27
• 3 拟杆菌与双歧杆菌的抗干扰性实验研究27-32
• 3.1 实验材料27
• 3.1.1 实验菌株27
• 3.1.2 粪便来源27
• 3.1.3 分子生物学试剂及主要仪器设备27
• 3.2 实验方法27-28
• 3.3 结果与分析28-32
• 3.3.1 实验结果28-31
• 3.3.2 结果分析31-32
• 4 城市污水处理工艺对宿主特性标记物和肠道病原菌的去除效果研究32-46
• 4.1 环境水体中病原菌浓缩方法的建立32-33
• 4.1.1 细菌在滤膜上的吸附-洗脱机理32
• 4.1.2 实验设备和主要试剂32-33
• 4.1.3 实验方法33
• 4.2 粪大肠菌群计数33-35
• 4.2.1 实验设备及试剂34
• 4.2.2 实验方法34
• 4.2.3 实验结果的计算34-35
• 4.3 SBR 工艺35-40
• 4.3.1 实验装置35
• 4.3.2 污泥驯化35-38
• 4.3.3 SBR 对宿主特异性标记物和肠道病原菌的去除效果38-40
• 4.4 混凝沉淀工艺40-42
• 4.5 过滤工艺42-44
• 4.5.1 实验装置及实验过程43
• 4.5.2 实验结果43-44
• 4.6 粪大肠菌群计数结果44
• 4.7 三种工艺处理结果分析44-46
• 5 宿主特异性标记物与肠道病原菌的相关性研究46-53
• 5.1 材料与方法46-48
• 5.1.1 水样的采集46-48
• 5.1.2 实验方法48
• 5.2 水样检测结果48-51
• 5.2.1 思源学院水样48-49
• 5.2.2 周家庄水样49-50
• 5.2.3 粪大肠菌群计数结果50-51
• 5.3 标记物和病原菌的相关性研究51-53
• 5.3.1 城市污水处理工艺中标记物和病原菌的相关性51
• 5.3.2 思源学院水样中的标记物和病原菌的相关性51-52
• 5.3.3 周家庄水样中的标记物和病原菌的相关性52-53
• 6 结论与建议53-55
• 6.1 结论53-54
• 6.2 建议54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-61
• 附录61

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

实时荧光定量PCR检测乙型肝炎病毒DNA的临床应用价值    崔琢,王淑民

浅议我国水体污染现状及污水处理基本方法    刘婕;路桂娟;

水环境中微生物PCR检测灵敏度的研究    王占朝;刘文君;

五种郁金无机元素比较及样品元素间相关性分析    田玉梅;周丹;张玮;程存归;

竞争性PCR定量检测病毒基因的研究进展    汪荣泉

水体受粪便污染的分子示踪物(粪醇)的研究    崔崇威,张月红

逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)技术同时检测水中多种肠道病毒    张崇淼;刘永军;王晓昌;薛小平;

城市污水二级处理出水中沙门氏菌的PCR检测    曾颂;张崇淼;王晓昌;魏梦楠;

城市污水中病原性大肠埃希氏菌毒力基因eaeA和rfbE的实时荧光定量PCR检测    谢润欣;张崇淼;王晓昌;孙婷婷;李宪;

活性污泥对病毒的生物吸附特性    周玉芬;郑祥;雷洋;陈迪;

水环境中肠道病原体的PCR检测方法与健康风险评价研究    张崇淼

畜产品中沙门氏菌检验方法的研究进展    杨娟;许美玲;许爱华;韩青;

荧光定量PCR技术及其应用研究进展    郭杨;陈世界;郭万柱;李璟;

微波消解-原子吸收光谱法分析并比较不同时期地锦草中的微量元素    熊玮;蔡妙珍;王宏;虞锐鹏;程存归;

食源性致病菌通用型多重荧光PCR快速检测体系的建立    余以刚;何秋彤;刘千根;肖性龙;吴晖;

运用454焦磷酸测序技术对断奶前后仔猪肠道菌群的分析    王一冰;张小平;黄怡;李卫芬;

产气荚膜梭菌ι毒素研究进展    王琳;赵宇亮;何建龙;霍萍萍;张聪敏;赵宝华;

PCR技术在乳及乳制品致病菌检测中的应用    柳洪芳;贺显书;段余君;杨宇;韩国;

中药炮制对中药微量元素的影响研究    石丽;宋莹莹;陈云侠;

城市污水二级处理出水中沙门氏菌的PCR检测    曾颂;张崇淼;王晓昌;魏梦楠;

城市污水中病原性大肠埃希氏菌毒力基因eaeA和rfbE的实时荧光定量PCR检测    谢润欣;张崇淼;王晓昌;孙婷婷;李宪;

循环经济背景下水资源立法的健全与完善    王明远;

沙门氏菌快速检测方法研究进展    夏梦芸;杨发龙;张焕容;岳华;

资源约束条件下的生态城规划建设实践与启示——以中新天津生态城为例    陈星;陈天;臧鑫宇;

ICP-MS法研究宁前胡及其生长土壤中的无机元素    程果;余俊;徐国兵;王满媛;包勇;

东北民猪与大白猪背最长肌的差异表达基因研究    高妍

生物增强活性炭优势菌群稳定及竞争特征研究    张多英

变量喷头喷灌均匀性及坡地喷灌模型研究    陈超

人fxyd6基因与膜离子通道蛋白FXYD2、4在胆管和胆管癌中的表达研究    肖梅

广西水稻纹枯病菌的遗传差异研究    胡春锦

荚膜组织胞浆菌病实验室诊断方法的初步研究    王璞

籽鹅卵巢组织基因差异表达及产蛋相关基因定量的研究    康波

臭氧催化氧化与活性炭联用给水处理工艺特性中试研究    关春雨

省域COD排放总量预测及减排潜力与对策研究    赵宪伟

水肥耦合对温室黄瓜产量与品质形成的影响及其生理机制    李邵

Rep-PCR基因指纹图微生物源追踪方法研究与应用    李伟伟

生产性IC反应器的启动及“酸化”研究    沈小华

茶儿茶素生物合成相关基因表达的实时荧光定量PCR分析    孙美莲

城市居民生活用水价格测算模型及应用    杨迎

常用中药郁金的炮制研究    石典花

攀钢轨梁厂净环水系统低磷水质稳定剂研究    郝明

饮用水中藻毒素和内分泌干扰物深度处理技术    周勤

基于RS-485总线的智能变送器设计    元江博

设施农业用水计量与调度管理系统的应用研究    周学蕾

Fenton 氧化—混凝沉淀法深度处理造纸废水研究    张金玲

北京市水资源供需平衡趋势预测及分析    范英英;刘永;郭怀成;

湘江干流水环境健康风险评价    孙树青;胡国华;王勇泽;李诚;

高碑店污水系统病毒污染情况的检测    方肇寅,宋燕燕,祝学礼,于修平,索玉琴,薛金荣,温乐英,王秀云,蔡诗文,丘福禧,洪涛

北京饮用水源病毒污染研究    方肇寅,宋燕燕,董虹,王秀云,温乐英,索玉琴

基因Ⅰ、Ⅳ型戊型肝炎病毒高灵敏度通用引物的设计和初步应用    葛胜祥,郭清顺,李少伟,张军,夏宁邵

环境风险评价研究进展    刘桂友;徐琳瑜;李巍;

实时荧光定量PCR技术在转基因检测中的应用    敖金霞;高学军;仇有文;郭士成;

PEG6000沉淀结合差速离心方法浓缩水中脊髓灰质炎病毒    张文清,马文煜,骆文静,姜绍谆,胡艳冰,侯悦,张进,于碧云

大肠埃希菌O157∶H7 eae A基因的克隆及其表达质粒的构建    龚霞;郭霄峰;

16例埃可19肠道病毒性脑炎临床诊断分析    谢辉;郑惠珍;

闽江流域福州区段水体环境病毒污染、存活规律与灭活处理    郑耀通

渤海湾近岸海域的细菌学研究及其在海岸带环境质量评价中的应用    肖慧

平洲污水处理厂上流式曝气生物滤池工艺设计    司马勤;李双陆;张传贵;

文南油田低污泥技术研究与应用    王健;王大垒;李涛;齐相礼;李红亮;

小断块油田撬装化高效污水处理技术研究    杨剑峰;郭红;张淑清;张华;

两相厌氧—SBR工艺处理工业污水的工程实践    卢军;

MSBR工艺的发展应用浅析    李茂材;陈建中;

浅谈曝气生物滤池法在污水处理实际运用中的几点意见    陈守滨;

油田污水处理质量控制技术    许延军;

磁活性污泥法在污水处理中的应用    王昌稳;李军;陈瑜;李艺;方先金;张韵;

城市生活污水处理工艺    胡庆新;

SBR污水处理工艺及其自动控制系统    赵益华

AB污水处理工艺在青岛市海泊河污水处理厂的应用    邱宝莲;

铁路集便器污水处理技术的探讨    黄焱歆;张继杰;

小城镇污水处理厂的工艺选择    周开锡;

适合于小城镇的污水处理工艺——百乐克(BIOLAK)污水处理工艺介绍    孙力平;

改进型氧化沟的工程应用    涂强;朱永全;

改进型氧化沟的工程应用    涂强;朱永全;

生态工程技术在中小城镇污水处理中的应用    刘汉湖;白向玉;

集中与分散相结合的小城镇污水处理模式    娄性义;杨平;

焦化污水处理工艺的优化改造及应用    李万众;

我国农村污水处理与资源化存在问题及对策    王君丽;刘春光;斯东林;石静;庄源益;

坪北污水处理工艺节能又环保    公庆江　岳晓术

全省首家微波污水处理工艺落户余庆    陈应娥

小城镇污水处理工艺    

污水处理工艺如何因地制宜?    江西省鹰潭市环保局 吴敬祖

1.2万户农家实现“清爽”排水    通讯员 周密

洪雅奶业迈上循环发展路    特约记者 葛仲洪

浙大发现预测大肠癌扩散的标记物    

水解--曝气生物滤池污水处理工艺简介    安徽国祯环保

准确监测农业粪便污染    杨亚非 李德旺 王孟

癌症也是蛋白质组疾病    张荔子

肾母细胞瘤血清非炎症性标记物的筛选、鉴定及验证    王磊

不同类型细胞标记物在胶质瘤中的表达和作用研究    闫涛

乙肝纤维化分期相关血浆标志物的定量蛋白质组研究    李树龙

致心律失常性心肌病发病分子机制及临床诊断标记物研究    宋江平

非小细胞肺癌血清蛋白质标记物的检测与鉴定    杨洋

早期肝癌复发与生存预测标记物的评价    孙健

妊娠期高血压疾病尿液差异蛋白质组学研究    郭红霞

量子点荧光标记用于泌尿生殖系肿瘤组织标本特异性标志物检测的研究    余伟民

几种淡水鱼类空间学习与记忆的研究    朱玉蓉

缺氧与外阴病变的相关性研究及克白霜治疗外阴硬化性苔癣的研究    李育竹

城市污水处理工艺对宿主特异性标记物和肠道病原菌的去除及其两者的相关性研究    程艳艳

W公司T项目污水处理工艺优选决策模型的构建与应用    麦丽雅

新型经济型石材加工污水处理工艺研究开发    李元彧

污水处理工艺过程计算机监控系统设计    刘慧敏

程序化综合量化法实现城市污水处理工艺综合比选研究及应用实例    王伦

30万吨/年甲醇装置污水处理工艺的开发与设计    张科

基于生命周期评价的污水处理工艺低碳研究    杨勤

规模化猪场不同污水处理工艺污染物降解率及其重金属含量变化的研究    刘英俊

石材加工污水处理工艺及过滤设备的研究    李建军

上海市农村生活污水处理工艺适用性评估与分类体系研究    谢胜