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聚苯乙烯微塑料对污水中胞外耐药基因的影响及其机制

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环境科学 2024年第6期45卷 3671-3678页

作者：周帅黄啊潮黄泽枫李伦福杨锋娟陈安琪修斐晨高媛媛南华大学污染控制与资源化技术湖南省高校重点实验室衡阳421001 南华大学土木工程学院衡阳421001 南华大学稀有金属矿产开发与废物地质处置技术湖南省重点实验室衡阳421001 南华大学衡阳医学院病原生物学研究所衡阳421001

微塑料(MPs)和抗生素耐药基因(ARGs)是共存于污水处理厂中的典型新污染物.MPs已被证明能够改变污泥中ARGs的分布模式,但其对污水中胞外ARGs(fe ARGs)的影响及机制仍不清楚.采用荧光定量PCR技术探究了典型MPs(聚苯乙烯PS)暴露60 d后污水... 详细信息

微塑料(MPs)和抗生素耐药基因(ARGs)是共存于污水处理厂中的典型新污染物.MPs已被证明能够改变污泥中ARGs的分布模式,但其对污水中胞外ARGs(fe ARGs)的影响及机制仍不清楚.采用荧光定量PCR技术探究了典型MPs(聚苯乙烯PS)暴露60 d后污水中fe ARGs(包括tet C、tet O、sul1和sul2)的动态变化特征及机制.结果表明,四环素类fe ARGs绝对丰度在nm级和mm级PS暴露下分别降低了28.4%~76.0%和35.2%~96.2%,在μm级PS暴露下变化了-55.4%~122.4%.PS对磺胺类sul1的促进效果呈nm级>μm级>mm级趋势,且ρ(PS)为50 mg·L^(-1)对sul1丰度扰动幅度更大.磺胺类sul2的相对丰度在μm级和mm级PS暴露后分别削减了25.4%~42.6%和46.1%~90.3%,在nm级PS暴露后增加了1.9~3.9倍;ρ(PS)为50 mg·L^(-1)对sul2的削减作用高于ρ(PS)为0.5 mg·L^(-1).Pearson相关性分析显示,PS暴露下fe ARGs相对丰度与细胞膜通透性和典型可移动遗传元件(int I1)丰度成正相关,与活性氧水平成负相关.研究结果阐明了PS对污水中fe ARGs的影响及其机制,可为污水中MPs与ARGs复合污染的防治提供科学依据.

关键词：微塑料(MPs) 聚苯乙烯(PS) 胞外耐药基因(feARGs) 污水影响机制

深圳市基于污水流行病学的新型冠状病毒奥密克戎变异株感染者来源追踪案例分析

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中华医学杂志 2024年第4期104卷 302-307页

作者：彭悦景李迎慧杜琛郭寅生宋江腾贾春艳张鑫刘慕军王子苗刘斌严淑兰杨煜祥唐湘良林革新李学云张勇袁建辉许世宽陈传德逯建华邹旋万成松扈庆华南方医科大学公共卫生学院生物安全研究中心广州510515 深圳市疾病预防控制中心病原微生物检测所深圳518055 深圳市疾病预防控制中心突发公共卫生应急部深圳518055 深圳市生态环境局水生态环境处深圳518040 深圳市福田区水务局深圳518035 深圳市福田区水务局供排水管理科深圳518035 深圳市南山区水务局排水与灾害防御科深圳518052 深圳市生态环境局罗湖管理局深圳518001 深圳市生态环境局罗湖管理局环境管理科深圳518001 深圳市福田区疾病预防控制中心深圳518040 深圳市福田区疾病预防控制中心微生物检验科深圳518040 深圳市南山区疾病预防控制中心深圳518054 深圳市南山区疾病预防控制中心传染病防制科深圳518054 深圳市罗湖区疾病预防控制中心深圳518020 深圳市疾病预防控制中心深圳518055 南方医科大学公共卫生学院广东省热带病研究重点实验室BSL‑3实验室广州510515

污水流行病学(WBE)是一门新兴学科,已被应用于药物滥用追踪和传染病病原体监测。在新型冠状病毒(简称新冠病毒)感染疫情期间,WBE被应用于监测疫情流行趋势和提供早期预警。为了及时发现隐匿的新冠病毒感染者,防止其在社区的传播,深圳市... 详细信息

污水流行病学(WBE)是一门新兴学科,已被应用于药物滥用追踪和传染病病原体监测。在新型冠状病毒(简称新冠病毒)感染疫情期间,WBE被应用于监测疫情流行趋势和提供早期预警。为了及时发现隐匿的新冠病毒感染者,防止其在社区的传播,深圳市于2022年7月26日至11月30日在福田、南山、罗湖和盐田区的口岸地带、城中村、居民小区等重点场所布设369个污水采样点位,覆盖193万人口,开展污水监测新冠病毒的工作。每日在用水高峰时段进行3 h连续采样,采用聚乙二醇沉淀法和RT-qPCR进行污水病毒富集浓缩及新冠病毒核酸检测,并形成了阳性水样处置流程。本文旨在介绍深圳市基于城市污水开展新冠病毒感染者来源追踪的相关案例,在罗湖区洪湖水质净化厂污水监测有效发挥了早期预警作用并实现感染者来源追踪;在福田区福田南路阳性水样处置中获得监测点位布设的重要经验;在南山区南山村污水监测中揭示了隐匿感染者的存在。分享基于WBE的新冠病毒监测和感染者追踪,避免新冠病毒感染者在社区传播的经验,总结污水监测的优势和应用前景,为未来具有肠道排毒的新发或再发传染病病原体监测提供新的研究思路。

关键词：污水流行病学污水监测新型冠状病毒

污水不同类型微塑料生物膜特征及其对磷元素转化的影响

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环境科学学报 2024年第6期44卷 113-122页

作者：顾昊宇薛银刚胡敏许霞吴书琴汤珊珊常州大学环境科学与工程学院常州213164 常州大学城市建设学院常州213164

微塑料生物膜影响着水体元素的转化与循环过程,但鲜有生物可降解微塑料对其影响的研究.为探究微塑料生物膜对水体磷元素循环的影响,将不可降解微塑料聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)和生物可降解微塑料聚乳酸(PLA... 详细信息

微塑料生物膜影响着水体元素的转化与循环过程,但鲜有生物可降解微塑料对其影响的研究.为探究微塑料生物膜对水体磷元素循环的影响,将不可降解微塑料聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)和生物可降解微塑料聚乳酸(PLA)和聚羟基脂肪酸(PHA)投放到污水处理厂进行原位定植,并通过室内模拟实验探究微塑料生物膜对污水磷元素转化的影响.结果表明,生物可降解的PLA(OD595=0.146±0.009)和PHA(OD595=0.178±0.007)表面生物膜具有更高的生物量.不同类型微塑料生物膜在细菌群落组成和多样性方面存在显著差异,醋酸杆菌科(Acetobacteraceae)和罗丹诺杆菌科(Rhodanobacteraceae)是所有微塑料生物膜的主要优势菌,PLA表面还富集了伯克氏菌科(Burkholderiaceae),PVC表面还富集了诺卡氏菌科(Nocardiaceae)和产碱杆菌科(Alcaligenaceae).PVC的Shannon、ACE和Chao1指数最高,分别为2.092±0.144、106.088±8.892和103.780±9.484,PLA的Alpha多样性指数最低;从Beta多样性可以看出,PVC表面细菌群落结构与其他微塑料之间存在较大差异.室内模拟实验中PLA和PHA对水体磷元素的去除率为32.16%~32.49%,高于其它类型的微塑料.以上结果表明,不同类型微塑料能够富集特异性细菌群落,对水体的磷元素转化产生影响.本研究为阐明微塑料生物膜影响水体磷元素转化提供了基本数据.

关键词：微塑料生物膜磷元素污水细菌群落结构

医院未处理污水中碳青霉烯类抗生素耐药细菌的流行情况和临床相关性分析

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中华预防医学杂志 2024年第4期58卷 532-538页

作者：钱费楠翟雅轩林佳瑶王靓朱志宸闻奕丞吕晶南杜鸿苏州大学附属第二医院医学检验中心苏州1215000

探讨医院未处理污水中碳青霉烯类耐药菌的流行情况、基因组特征及临床相关性,为院内评估公共卫生情况、预防交叉感染提供参考依据。收集2023年3月苏州大学附属第二医院污水处理站内未处理污水和26个病区洗手池U型排污管内污水,离心稀释... 详细信息

探讨医院未处理污水中碳青霉烯类耐药菌的流行情况、基因组特征及临床相关性,为院内评估公共卫生情况、预防交叉感染提供参考依据。收集2023年3月苏州大学附属第二医院污水处理站内未处理污水和26个病区洗手池U型排污管内污水,离心稀释后涂布于含有美罗培南(2 μg/ml)的LB固体平板分离耐药细菌,进行菌种鉴定、药敏分析、碳青霉烯酶基因PCR检测和全基因组测序;对基因组序列进行耐药基因识别,并采用回顾性研究方法,结合多位点序列分型(multilocus sequence typing,MLST)和单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)分析,比较其与同季度临床分离株的同源性。结果显示,从医院污水中分离出56株耐碳青霉烯类革兰阴性菌,来源于13个属,其中17株分离自医院总污水,气单胞菌属为最优势属(35.3%,6/17);39株分离自17个病区的污水,假单胞菌属为最优势属(30.8%,12/39)。本院常见污水分离株均为多重耐药细菌,对部分二、三代头孢菌素类药物耐药率可达100%。来源于污水分离株的碳青霉烯酶基因共8种,包括 blaKPC、 blaNDM、 blaIMP、 blaVIM、 blaIND、 blaOXA-58-like、 blaOXA-48-like和 blaOXA-427-like。共39株污水分离株携带碳青霉烯酶基因,医院总污水中携带 blaKPC-2细菌的分离率(35.3%,6/17)最高,病区污水中携带 blaIMP-8细菌的分离率(31.8%,7/22)最高。14株污水分离株同时携带两种碳青霉烯酶基因,共6种组合型。本院还发现了 blaIMP-101新亚型。筛选4株污水分离株和11株临床分离株纳入SNP分析,其中临床和污水来源的2株ST11型肺炎克雷伯菌仅有15个SNP差异,具有高度同源性。综上,医院未处理污水中存在多种多重耐药的条件致病菌,具有在环境中散播耐药基因的潜在风险;医院污水和临床分离的高度同源肺炎克雷伯菌表明医院污水与临床感染的紧密联系。医院需加强对污水环境中耐药细菌和耐药基因的监测,防止医院污水中耐药细菌和耐药基因的广泛传播,预防污水中耐药细菌引起的院内感染。

关键词：污水碳青霉烯酶细菌耐药

固相萃取-液相色谱-串联质谱法测定污水中8种新烟碱类农药

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色谱 2024年

作者：王海棠李含音陆启伟何士龙中国矿业大学环境与测绘学院江苏省徐州环境监测中心徐州高新技术产业开发区

新烟碱类农药作为一类新型农药,由于其对非靶标生物造成生态风险而引起广泛关注。为了实现污水中痕量新烟碱类农药的快速、准确定量,本研究建立了同时检测污水中8种新烟碱类农药(呋虫胺、E-烯啶虫胺、噻虫嗪、噻虫胺、吡虫啉、氯噻啉、... 详细信息

新烟碱类农药作为一类新型农药,由于其对非靶标生物造成生态风险而引起广泛关注。为了实现污水中痕量新烟碱类农药的快速、准确定量,本研究建立了同时检测污水中8种新烟碱类农药(呋虫胺、E-烯啶虫胺、噻虫嗪、噻虫胺、吡虫啉、氯噻啉、啶虫眯和噻虫啉)的固相萃取-液相色谱-串联质谱法。确定选择色谱流动相类型和质谱参数后,采用单因素法确定固相萃取(SPE)的条件:萃取柱类型为HLB (500 mg/6 mL),上样体积为500 mL,上样速度为10 mL/min,样品pH为6～8。通过优化色谱梯度洗脱程序、样品的稀释倍数并采用同位素内标定量法降低污水样品的基质效应,确定污水稀释5倍进行前处理,采用ZORBAX Eclipse Plus C18色谱柱(100 mm×2.1 mm, 1.8μm),以含0.1%甲酸的2 mmol/L乙酸铵水溶液和甲醇为流动相进行梯度洗脱,在正离子多反应监测模式下分析10 min,用吡虫啉-d4作为同位素内标进行定量。通过响应曲面法进一步优化SPE的淋洗液及洗脱液类型和用量,确定用10%甲醇水溶液淋洗,7 mL甲醇-乙腈(1∶1, v/v)溶液洗脱。8种新烟碱类化合物在相应范围内线性关系良好(线性相关系数(r)均大于0.9990),方法检出限(MDL)为0.2～1.2 ng/L,方法定量限(MQL)为0.8～4.8 ng/L,在低、中、高3个加标水平下的加标回收率为82.6%～94.2%, RSD为3.9%～9.4%。该方法成功用于4个城镇污水处理厂进水水样的分析,8种新烟碱类农药的检出含量为ND～256 ng/L,。与类似方法相比,该方法检出限低,准确度高,适用于污水中8种新烟碱类农药的痕量检测。

关键词：液相色谱-串联质谱固相萃取新烟碱类农药污水基质效应响应曲面法

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电化学膜生物反应器处理猪场污水运行效果

农业环境科学学报 2024年

作者：刘壮壮刘崇涛吴厚凯宋建超李洋洋陶秀萍鞠然中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所中国农业科学院都市农业研究所

针对目前膜生物反应器(Membrane bioreactor，MBR)处理污水时存在严重的膜污染问题，结合微生物燃料电池(Microbial fuel cell，MFC)处理污水时可产生电能的特点，本研究耦合MBR与MFC，构建新型电化学膜生物反应器(Electrochemistry mem... 详细信息

针对目前膜生物反应器(Membrane bioreactor，MBR)处理污水时存在严重的膜污染问题，结合微生物燃料电池(Microbial fuel cell，MFC)处理污水时可产生电能的特点，本研究耦合MBR与MFC，构建新型电化学膜生物反应器(Electrochemistry membrane bioreactor，EMBR)，探讨EMBR处理猪场污水的可行性并对比评价闭路和开路连接方式的运行效果。结果表明，闭路EMBR可连续稳定运行，产电性能方面，最大功率密度、内阻和库仑效率分别为62.7 mW·m-2、229.1 Ω和15.5%；污染物去除方面，闭路EMBR对化学需氧量(COD)、氨氮(NH4＋-N)、总氮(TN)和总磷(TP)的去除率分别为90.4%±0.5%、76.6%±1.8%、62.6%±1.6%和70.5%±3.4%，其中TN的去除率较开路EMBR系统显著提升了3.8%；膜污染减缓方面，闭路EMBR在其自身所产电场作用下可有效减缓膜污染，膜清洗周期较开路EMBR延长了30%。EMBR作为一种新兴污水处理技术，在高效去除猪场污水中污染物的同时可产生电能，并可利用自身所产电能原位减缓膜污染速率，为畜禽养殖深度处理提供科学依据。

关键词：电化学膜生物反应器猪场污水产电性能污染物膜污染

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好氧-厌氧耦合法处理奶牛场污水工艺分析

新疆农业科学 2024年第3期61卷 727-733页

作者：李一帆宫江平高雁曾军霍向东李凤鸣刘建成新疆农业大学动物科学学院乌鲁木齐830011 克拉玛依瑞利康源园林工程有限责任公司新疆克拉玛依834000 新疆农业科学院微生物应用研究所/新疆特殊环境微生物实验室乌鲁木齐830091

【目的】筛选降解奶牛场粪污水的微生物,为奶牛场粪污处理提供科学依据。【方法】选择可用于降解污水的微生物菌株,测定微生物处理奶牛场粪污水后的化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD_(5))、总磷(TP)和pH的数值。【结果】从具有降解污水... 详细信息

【目的】筛选降解奶牛场粪污水的微生物,为奶牛场粪污处理提供科学依据。【方法】选择可用于降解污水的微生物菌株,测定微生物处理奶牛场粪污水后的化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD_(5))、总磷(TP)和pH的数值。【结果】从具有降解污水功能的微生物中,筛选出降解效果较好的3株好氧微生物,分别为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌;3株厌氧微生物,分别为沼泽红假单胞菌、荧光假单胞菌、沙雷氏菌;将6种好氧-厌氧菌耦合处理降解奶牛场粪污水,其降解效率均有不同程度的提升,好氧-厌氧耦合法处理奶牛场粪污水的工艺参数为菌种接种量5%、曝气量0.05 m^(3)/h(每隔10 h曝气2 h)、温度30℃、处理时间96 h。【结论】奶牛场污水中COD去除率为91.38%、BOD_(5)去除率为96.82%、TP去除率为82.6%,出水pH值为7.2~7.6,符合国家农田灌溉水标准。

关键词：好氧菌厌氧菌污水耦合机制化学需氧量生物需氧量

自动在线固相萃取与超高效液相色谱三重四极杆质谱联用分析污水中的毒品

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分析试验室 2024年

作者：李堪刘佳琪杜明荦徐若沦广东省毒品实验技术中心岛津企业管理(中国)有限公司

建立了在线固相萃取与超高效液相色谱三重四极杆质谱联用（UPLC-MS/MS）检测生活污水中13种常见毒品及代谢物和1种人口标记物的一次进样分析方法。该方法将样品净化、富集和分析过程高度集成，在17 min内完成14种物质的分析测定，并采... 详细信息

建立了在线固相萃取与超高效液相色谱三重四极杆质谱联用（UPLC-MS/MS）检测生活污水中13种常见毒品及代谢物和1种人口标记物的一次进样分析方法。该方法将样品净化、富集和分析过程高度集成，在17 min内完成14种物质的分析测定，并采用内标法进行定量。该方法线性良好，相关系数均在0.998以上；各组分的回收率和相对标准偏差分别在88.0%～120.1%和0.26%～3.8%之间，基质效应不影响分析结果的准确性。本文的大体积进样在线固相萃取系统分析方法的检测结果与常规离线分析方法结果无显著区别（P>0.05），可用于分析生活污水中的常见毒品。

关键词：自动在线固相萃取系统超高效液相色谱三重四极杆质谱联用毒品分析污水

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流动注射-串联质谱法分析污水中11种毒品

分析试验室 2024年第5期43卷 705-710页

作者：郑吴淇宁弘宇陈昊黄忠平范一雷柯星浙江警察学院浙江省毒品防控技术研究重点实验杭州310053 浙江工业大学化工学院杭州310014

建立了一种流动注射-串联质谱法(FIA-MS/MS)快速检测污水中11种常见毒品。样品经Oasis MCX固相萃取小柱净化和浓缩后,注入FIA-MS/MS系统进行分析。质谱采用正离子模式扫描,在多反应监测模式(MRM)下,同位素内标法定量。结果表明,11种毒品... 详细信息

建立了一种流动注射-串联质谱法(FIA-MS/MS)快速检测污水中11种常见毒品。样品经Oasis MCX固相萃取小柱净化和浓缩后,注入FIA-MS/MS系统进行分析。质谱采用正离子模式扫描,在多反应监测模式(MRM)下,同位素内标法定量。结果表明,11种毒品在0.16~200 ng/L范围内线性关系良好,相关系数r^(2)≥0.9902,检出限(LOD)为0.05~0.53 ng/L,定量限(LOQ)为0.16~1.60 ng/L。11种毒品在低、中、高3种加标浓度下,方法回收率为74.5%~113.7%,日内相对标准偏差(RSD)在1.0%~6.9%之间,日间RSD在2.2%~11%之间。该方法适用于污水样品中毒品的高通量筛查和定量分析。

关键词：流动注射-串联质谱法污水毒品检测高通量检测