城市污水处理厂微生物气溶胶特征研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 许光素 |
| 答辩日期 | 2017-12 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 刘俊新 |
| 关键词 | 城市污水处理厂 微生物气溶胶 Municipal Wastewater Treatment Plant 高通量测序 Microbial Aerosol 肠杆菌科 High- throughput Sequencing 致病菌 Enterobacteriaceae Pathogens |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 其他题名 | Study on the Characteristics of Microbial Aerosol in MunicipalWastewater Treatment Plant |
| 英文摘要 | 微生物气溶胶广泛存在于自然环境中，但城市污水处理厂中微生物气溶胶的 特殊性及其对相关人群的潜在负面健康效应已引起越来越多的关注。本研究以城 市污水处理厂为对象，开展了微生物气溶胶分布特征及其逸散源的研究，识别污 水处理厂微生物气溶胶中潜在致病菌，为污水处理厂微生物气溶胶风险控制提供 科学依据。 通过对比研究，考察了用于微生物气溶胶监测的自然沉降法、固体撞击法、 液体冲击法和滤膜法等 4种采样的方法，以及微生物培养、克隆文库、Illumina 高通量测序技术等 3种分析方法，研究了每种方法的特点、适用条件，以及能确 定的微生物气溶胶的群落特征，通过综合评价不同方法的利弊，确定固体撞击式 采样法（Andersen六级采样器）、滤膜法（总悬浮颗粒物采样器，流量为 100 min/L 时，采样最短时长为 4 h）和高通量测序技术（Illumina Miseq）分别为可行的污 水处理厂微生物气溶胶采样方法和分析方法。 对我国华北地区、长三角和珠三角地区 10座典型污水处理厂（站）进行了 现场调查研究，涉及 A2 /O、氧化沟和 SBR三种常用工艺，共计布置了 61个采 样点，进行了 21次现场监测。基于 Illumina Miseq对微生物气溶胶群落结构的 解析表明，污水处理厂的细菌气溶胶和真菌气溶胶具有显著的地域差异性和污水 处理工艺差异性，在同一地域，污水处理厂进水段的细菌群落组成具有高度的相 似性；在门类水平上，细菌气溶胶主要以厚壁菌门、变形菌门、放线菌门和拟杆 菌门为优势菌门；子囊菌门、纤毛门和担子菌门为真菌气溶胶优势菌门。统计结 果显示，可培养细菌气溶胶浓度（最高为 51590 CFU/m3）远远高于真菌气溶胶 的浓度（最高为 1873 CFU/m3），两者与风速和光照强度均呈现显著的负相关关 系（p＜0.01）；在通风条件差、湿度高的室内，细菌和真菌气溶胶的浓度和粒径 （3.3-4.7 μm）均高于室外污水处理单元处；在调研的污水处理厂，具有稳定气 象条件的室内工段或者加盖设备内的 TSP浓度分布较其它工况下的浓度稳定。 对污水处理厂微生物气溶胶进行了源解析，结果表明，污水处理厂细菌气溶 胶的主要源包括污水、污泥和污水处理厂上风向的环境空气。在具有污水处理设 施的房间内，细菌气溶胶群落组成明显与室外污水处理单元不同，污水 /污泥是 室内细菌气溶胶的主要逸散源，而环境空气对室外污水处理单元微生物气溶胶的 浓度和组成具有明显的影响，主要取决于气候条件。研究发现，污水处理厂的污 水和污泥中含有丰富的肠杆菌科细菌，而污水厂上风向环境空气中几乎检测不到 这类菌，因此，肠杆菌科细菌可以作为污水处理厂微生物气溶胶标识菌。监测结 果表明，室内细菌气溶胶中含有较大比例的肠杆菌和机会致病菌，而室外细菌气 溶胶所含比例极少。不同地域污水处理厂的肠杆菌科细菌群落结构具有较高的相 似性，共鉴定到 18属共 30种，其中 13个菌属为肠杆菌科致病菌；肠杆菌属， Escherichia-Shigella和拉乌尔菌属为肠杆菌科细菌优势菌属。 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/38722]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_水污染控制实验室 |
| 作者单位 | 中国科学院生态环境研究中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 许光素. 城市污水处理厂微生物气溶胶特征研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2017. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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