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不同停留时间下污水处理单元中抗性基因分布

收稿日期:2025-02-21 修回日期:2025-05-28 接受日期:2025-05-30

DOI:10.20078/j.eep.20250602

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    摘要:抗生素抗性基因(AntibioticResistanceGenes,ARGs)是影响人类健康的重要公共卫生问题之一。污水处理厂是ARGs的汇聚场所,其运行工况对ARGs向环境的排放有重要影响。然而,目前关于污水处理单元水力停留时间(Hydr... 展开+
    摘要:

    抗生素抗性基因(AntibioticResistanceGenes,ARGs)是影响人类健康的重要公共卫生问题之一。污水处理厂是ARGs的汇聚场所,其运行工况对ARGs向环境的排放有重要影响。然而,目前关于污水处理单元水力停留时间(HydraulicRetentionTime,HRT)与ARGs的分布和去除关系的研究较少。设计了2组不同HRT的AAO(Anaerobic-Anoxic-Oxic)+深度处理+消毒的中试实验装置,其中长HRT组的生物段HRT为38.4h、砂滤柱滤速为2.3m/h、消毒段HRT为55min,短HRT组的生物段HRT为22.0h、砂滤柱滤速为4.0m/h、消毒段HRT是30min。考察了各工艺段的ARGs浓度及其分布,并分析了水质环境因子和微生物群落与ARGs的相关性。实验结果表明,长HRT组的二沉池出水中ARGs浓度低于短HRT组,这可能是因为长HRT组中微生物与ARGs有更充分的接触时间,强化了对ARGs的生物降解作用。混凝沉淀和砂滤组合的深度处理工艺对ARGs的去除效果并不显著。消毒后的长HRT组出水中ARGs浓度仍低于短HRT组,表明延长生物段或消毒段的HRT有助于提高ARGs的去除效率。此外,生物段和消毒段对致病菌属如Aeromonas、Desulfovibrio、Pseudomonas等也具有一定的削减作用。然而,延长消毒时间会显著提高ARGs/16SrDNA的比例,同时可能增加致病菌属的相对丰度,从而影响受纳水体的微生物菌群结构。冗余分析进一步揭示,Nitrospira、Dechloromonas、Ferruginibacter等菌属与ARGs之间存在较强的相关性,16SrDNA和悬浮固体(SuspendedSolids,SS)也与ARGs有较高相关性。为污水处理厂在控制ARGs排放风险方面提供了理论支持。

    收起-

    作者:

    • 马艳
    • 韩小蒙*
    • 宋姗姗
    • 冯修平

    作者简介

    第一作者:马艳(1986—),女,江苏宜兴人,教授级高级工程师,主要研究方向为污水处理与资源化。E-mail:my041203@126.com
    通讯作者:韩小蒙(1988—),女,河北石家庄人,高级工程师,主要研究方向为市政污水与污泥处理。E-mail:ydxqhxm@126.com

    单位

    • 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司,上海 200082

    关键字

    • 抗生素抗性基因
    • 污水处理厂
    • 水力停留时间
    • 生物处理
    • 消毒

    基金项目

    上海市自然科学基金面上资助项目(23ZR1421200);上海城投水务(集团)有限公司科研资助项目(KY.WB.23.001)

    引用格式

    马艳, 韩小蒙, 宋姗姗, 等. 不同停留时间下污水处理单元中抗性基因分布[J]. 能源环境保护, 2025, 39(6): 107-115.

    MA Yan, HAN Xiaomeng, SONG Shanshan, et al. Distribution of Antibiotic Resistance Genes in Wastewater Treatment Units Under Different Hydraulic Retention Times[J]. Energy Environmental Protection, 2025, 39(6): 107-115.

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