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催化剂填料表面微生物对微污染物胁迫的响应
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作者 高靖雨 蔡武 +5 位作者 梁昊 史国贵 陈友怡 吕来 邢学辞 胡春 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1510-1519,共10页
目前复合微污染水源条件下,饮用水中复合微污染物对微生物带来的胁迫效应会引发含氮类消毒副产物生成势(nitrogenous disinfection byproducts formation potential,N-DBPs FP)和抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)水质风险。... 目前复合微污染水源条件下,饮用水中复合微污染物对微生物带来的胁迫效应会引发含氮类消毒副产物生成势(nitrogenous disinfection byproducts formation potential,N-DBPs FP)和抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)水质风险。本研究基于催化剂(HCLL-S8-M)作为新型生物滤料建立反应器处理砂滤后水,考察生物滤池出水N-DBPs FP和ARGs丰度,对滤料胞外聚合物(extracellular polymeric substance,EPS)进行分析,通过宏基因组学分析水体中微生物群落结构和胁迫效应基因表达水平。结果表明,在相同复合微污染物条件下(磺胺嘧啶和2,4-二氯苯氧乙酸各1μg·L^(-1)),HCLL-S8-M滤柱出水中卤代乙腈和卤代硝基甲烷的总生成势为522.30 ng·L^(-1),比椰壳活性炭滤柱出水低171.70 ng·L^(-1),ARGs相对丰度也比椰壳活性炭滤柱出水低约4倍。这得益于HCLL-S8-M滤柱可以高效去除包括微污染物在内的溶解性有机碳、SUVA和高分子质量的有机物。HCLL-S8-M滤柱和出水中微生物分泌更少的EPS,从而减少的N-DBPs前驱体和削弱ARGs的水平转移。宏基因组学分析结果表明,微生物在HCLL-S8-M滤柱出水中的氧化应激反应功能基因表达比椰壳活性炭滤柱下降。HCLL-S8-M滤柱减弱微污染物对微生物的胁迫效应,降低N-DBPs FP和ARGs,有助于控制微生物应激反应造成间接饮用水水质风险。 展开更多
关键词 催化剂 微生物胁迫效应 消毒副产物 抗性基因 氧化应激反应
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微生物协同Al-π静电力去除水中环丙沙星
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作者 蔡武 高靖雨 +2 位作者 吕来 邢学辞 胡春 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期219-226,共8页
抗生素滥用引起的抗生素和抗性基因(ARGs)残留在水处理中仍旧是个难题,并引起了人们对于健康风险的关注.本文以Al_(2)O_(3)为填料构建上流式生物滤池去除废水中的环丙沙星(CIP),平均去除率达到62.4%,并使ARGs在微生物体内的积累减少了约... 抗生素滥用引起的抗生素和抗性基因(ARGs)残留在水处理中仍旧是个难题,并引起了人们对于健康风险的关注.本文以Al_(2)O_(3)为填料构建上流式生物滤池去除废水中的环丙沙星(CIP),平均去除率达到62.4%,并使ARGs在微生物体内的积累减少了约10.0%.水中溶解性有机物(DOM)与CIP的络合可以增强Al_(2)O_(3)表面形成的Al-π静电力.在Al-π静电力的作用下,吸附在Al_(2)O_(3)表面的CIP中的电子离域并被微生物捕获,从而使CIP裂解生成非抗菌性小分子有机物,减弱了CIP对微生物的胁迫效应并重构了Al_(2)O_(3)表面的群落结构.微生物与Al-π静电力间的协同作用是应对抗生素和ARGs残留引起的风险的一条有效途径. 展开更多
关键词 环丙沙星 Al_(2)O_(3) 抗性基因 Al-π静电力 非生物转化
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铁改性石英砂过滤协同控制饮用水含氮消毒副产物和条件致病菌 被引量：1
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作者 齐鹏 胡春 +2 位作者 邢学辞 毕志浩 李泽松 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期887-895,共9页
石英砂在给水工艺中最主要的作用为去除浊度,其固-液界面的微生物作用受到忽视.为了解决普通石英砂(sand)在控制消毒副产物和条件致病菌有限的问题,将普通石英砂改性为铁改性石英砂(Fe-sand),用气相色谱-ECD测定了典型含氮消毒副产物(N-... 石英砂在给水工艺中最主要的作用为去除浊度,其固-液界面的微生物作用受到忽视.为了解决普通石英砂(sand)在控制消毒副产物和条件致病菌有限的问题,将普通石英砂改性为铁改性石英砂(Fe-sand),用气相色谱-ECD测定了典型含氮消毒副产物(N-DBPs)和含碳消毒副产物的最大生成势.结果表明,Fe-sand对卤代硝基甲烷,卤乙酰胺和卤乙腈生成的抑制效果分别提升了51.51%、43.66%和90.6%.此外,基于定量qPCR检测了Hartmanella vermiformis、Legionella spp.、Mycobacterium spp.、M.avium和Naegleria spp.的基因拷贝数,发现Fe-sand对条件致病菌同样有显著地抑制作用.Fe-sand对NOM的去除提升能力有限,但Fe-sand滤料表面生物膜分布较为均匀、不易脱落且更稳定,其出水悬浮态生物膜则较难聚集,胞外蛋白α螺旋二级结构消失,因而极容易被氯穿透,有效抑制了出水中生物膜对N-DBPs和条件致病菌的持续贡献.Fe-sand固-液界面显著改变了微生物群落和悬浮生物膜的形态,对保障饮用水水质安全提供了新的思路,对水厂现有工艺的提升和改造起到良好的理论支撑作用. 展开更多
关键词 铁改性石英砂(Fe-sand) 含氮消毒副产物(N-DBPs) 条件致病菌 胞外多聚物 微生物群落
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