城市污水處理工藝對宿主特異性標記物和腸道病原菌的去除效果

摘要：采用自制小型反應器模擬實(shí)驗和實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測方法，針對指示人類(lèi)、犬類(lèi)糞便污染的宿主特異性標記物，以及病原性大腸埃希氏菌、沙門(mén)氏菌和志賀氏菌等典型的腸道病原菌，分別考察了序批式活性污泥法（SBR）、混凝、過(guò)濾工藝對它們的去除效果。研究結果表明，SBR工藝的去除效果優(yōu)于混凝和過(guò)濾工藝，對標記物和病原菌毒力基因的去除率都在93.5%以上。SBR工藝中初期短時(shí)間的攪拌即可去除大部分標記物和病原菌。在這3種處理工藝中，宿主特異性標記物與腸道病原菌毒力基因的去除率具有顯著(zhù)相關(guān)性，這說(shuō)明宿主特異性標記物能夠在一定程度上反映污水處理過(guò)程中腸道病原菌的含量。

近幾年，水環(huán)境污染現象越來(lái)越嚴重，而非點(diǎn)源糞便污染對城市河流、人類(lèi)身體健康以及人類(lèi)賴(lài)以生存的環(huán)境有著(zhù)重大的影響。人類(lèi)和其他動(dòng)物的糞便可能含有大量的腸道病原菌，例如，沙門(mén)氏菌、志賀氏菌、病原性大腸埃希氏菌等。因此，倘若此類(lèi)糞便排入水體，病原菌就會(huì )隨之傳播，危害人類(lèi)的健康。

20世紀80年代起，歐美等發(fā)達國家率先開(kāi)展了微生物來(lái)源追蹤（MST）方法的研究，并取得一定的發(fā)展。特別是利用宿主特異性標記物進(jìn)行糞便污染來(lái)源追蹤的方法得到了各國研究者的青睞。這些標記物主要是一些大量存在于糞便中的微生物的特定核酸片段，具有明顯的宿主特異性，即能夠直接反映糞便污染的來(lái)源。例如來(lái)自擬桿菌和雙歧桿菌的16S rPNA基因、牛腸道病毒以及人類(lèi)腺病毒等。與其他MST 方法相比，利用宿主特異性標記物的方法的優(yōu)點(diǎn)在于其不受微生物培養的限制，能夠充分顧及到樣品中完整的微生物類(lèi)群，無(wú)需依賴(lài)比對數據庫，從而操作更為方便快捷，通常能夠在幾個(gè)小時(shí)內完成分析。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

了解宿主特異性標記物的存活特性及其與腸道病原菌的聯(lián)系，對于發(fā)展MST技術(shù)有非常重要的意義，但目前在這方面的研究報道很少。本研究利用小型反應器來(lái)模擬城市污水二級處理工藝，通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量l-V技術(shù)進(jìn)行定量檢測，分別考察了幾種常見(jiàn)的污水處理工藝對宿主特異性標記物和典型腸道病原菌的去除效果，并研究了兩者之間的關(guān)系。

1材料與方法

1.1實(shí)驗用水

本研究使用的實(shí)驗水樣是采集自西安市某污水處理廠(chǎng)曝氣沉砂池出水與等體積模擬生活污水的混合水樣。模擬生活污水的組分及濃度見(jiàn)表。

1.2污水處理工藝

1.2.1工藝

SBR反應周期為8h.，包括瞬時(shí)進(jìn)水、攪拌、曝氣、靜置沉降4個(gè)階段。其中攪拌2h.，曝氣7h，靜沉1h，曝氣階段溶解氧保持在3~4 mg/L。

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