《消毒對再生水中有害基因的控制機制及強化技術研究》是依託清華大學，由胡洪營擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：消毒對再生水中有害基因的控制機制及強化技術研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：胡洪營
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
從基因水平上認識和評價再生水的微生物安全性已成為污水再生利用領域高度關注的新問題，評價由再生水中的毒素編碼基因和抗生素抗性基因等有害基因引起的生態風險和健康風險，研究其控制技術，對提高再生水的微生物安全性、增強公眾信心、促進我國污水再生利用事業的健康發展有重要的意義。.本研究在建立有害基因定量分析方法的基礎上，研究城市污水中有害基因的污染現狀及其在污水再生處理過程中的去除規律，評價再生水中的有害基因風險。重點研究不同消毒方式對水中有害基因的破壞機制和去除效率，通過單一消毒方式的組合，優勢互補，強化水中有害基因的去除效果。研究各種污水再生處理工藝和運行參數對有害基因的去除效果，提出再生水中有害基因的去除和消毒技術方案，為科學解決再生水中的有害基因問題提供理論基礎和技術原理支持。
結題摘要
污水再生利用是解決水資源短缺問題的有效途徑，也是保障水資源可持續利用的國家重大需求。污水再生利用的關鍵是水質安全保障問題，包括化學安全性和微生物安全性兩個方面。以抗生素抗性基因為代表的有害基因是再生水利用過程中需要重視的健康和生態風險因子。污水中的有害基因問題已成為學術界關注的新焦點，有害基因的去除機制與控制技術成為需要迫切解決的科學問題。 本研究以保障再生水的生物安全為目標，以污水處理工藝和再生水消毒工藝為研究對象，系統研究了再生水中抗生素抗性菌污染狀況、常規污水處理工藝對抗生素抗性菌的去除規律以及消毒工藝對抗性基因的破壞效果，取得以下主要創新性成果。 （1）掌握了北京市典型污水廠二級出水（再生水）中6種抗生素抗性菌的濃度及比例，揭示了污水再生利用過程中抗生素抗性菌的去除特性。 （2）通過分析6種抗生素對再生水中總異養菌群的半抑制濃度，與典型病原菌的最大抗生素“最小抑制濃度”相比較，提出了以“標準最小抑制濃度”為對照的再生水整體抗生素抗性評價指標，通過該指標分析發現再生水中的總異養菌群具有較高的抗生素抗性。 （3）從再生水中分離得到多株具有四環素抗性的細菌，以腸道桿菌、條件致病菌為主。研究發現所分離的四環素抗性菌對青黴素、氨苄青黴素、頭孢噻吩、氯黴素、利福平等其他抗生素亦具有抗性。 （4）研究了氯消毒後再生水中抗生素抗性菌的復活規律，發現抗生素抗性菌的復活水平隨著氯消毒劑量的增大而減少。高劑量氯消毒能夠控制抗性菌的復活，但可能導致氯黴素、四環素抗性菌占再生水中總異養菌群的比例上升，這對控制微生物風險具有重要意義。 （5）深入分析了紫外線消毒及氯消毒對抗生素抗性模式大腸桿菌四環素抗性、氨苄青黴素抗性的影響規律，探討了紫外線消毒及氯消毒對氨苄青黴素抗性基因的去除效果。研究發現氯消毒對高四環素、氨苄青黴素抗性大腸桿菌有一定篩選作用；常規劑量（80 mJ/cm2）紫外線消毒對氨苄青黴素抗性基因有一定去除效果，而常規劑量（10 mg/L）氯消毒對氨苄青黴素抗性基因無顯著影響。 在本項目支持下，項目執行期間，發表學術期刊論文10篇，會議論文1篇，其中SCI論文4篇。研究成果支持了住建部《城鎮污水再生利用指南》（安全消毒技術、健康風險控制策略部分）編制。
