珠江广州段粪便污染指示菌介水传播过程中的分布特征

摘要

随着城市化进程不断加快，水体中微生物污染也越来越严重。病原微生物介水传播将污染范围进一步扩大，甚至造成区域性污染，对环境保护和人体健康带来巨大威胁。本研究对珠江广州段微生物污染特征进行研究，揭示拟杆菌作为粪便指示菌指示水体微生物污染状况的可行性;以大肠埃希氏菌和拟杆菌为研究对象，通过模拟指示菌的介水传播过程，研究指示菌在悬浮物各粒径的分布特征，进一步分析了分离过程对水体微生物水质的影响，研究结果为介水传播病原微生物的污染治理提供了科学依据。
　　通过对珠江广州段的污染调查，发现珠江广州段微生物污染在各监测点存在显著差异，粪便污染指示菌的浓度在104MPN/L～107MPN/L，其中沙河涌、石井河和车陂涌的指示菌浓度在107MPN/L左右，表明该地区受污染严重;新洲码头、芳村码头、广州大桥水质相对较好，粪便污染指示菌浓度在104MPN/L左右。进一步分析发现，粪便污染指示菌与总磷和氨氮正相关，与溶解氧负相关。传统粪便污染指示菌与溯源微生物拟杆菌之间相关性显著。表明拟杆菌可以作为粪便污染指示菌指示水体中微生物的污染状况，且能判断污染的主要来源。
　　通过模拟大肠埃希氏菌的介水传播过程，分析了其在离心分离和静置分离过程中的分布特征。在离心分离过程中，大肠埃希氏菌主要以附着态存在，所占浓度比例约为80.54％。在静置分离过程中，大肠埃希氏菌在各粒径悬浮物的分布存在显著差异，其优势吸附粒径在8μm～14μm之间，所占比例约为42.28％。对比离心分离过程和静置分离过程试验结果，发现沉淀作用对大肠埃希氏菌在较大粒径（＞55μm）悬浮物表面的分布特征影响显著，衰减作用对大肠埃希氏菌在较小粒径（＜8μm）悬浮物表面的分布特征影响显著。进一步分析表明，大肠埃希氏菌的分离过程对水体微生物水质影响显著，揭示了通过分离过程能从一定程度上去除病原微生物，从而改善水体水质。
　　拟杆菌在介水传播过程中的试验结果表明，在离心分离过程中，拟杆菌介水传播过程中主要以附着态存在，所占浓度比例约为72.88％。在静置分离过程中，拟杆菌的优势吸附粒径小于9μm，所占浓度比例约为40.69％。对比离心分离过程和静置分离过程中拟杆菌在悬浮物表面的分布特征，发现沉淀作用和衰减作用均对拟杆菌迁移过程中的分布特征产生影响。进一步分析表明，拟杆菌的分离过程对水体微生物水质影响显著，为病原微生物介水传播过程的污染防治提供了科学依据。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 大肠埃希氏菌的研究现状

1．2．1 大肠埃希氏菌简介

1．2．2 大肠埃希氏菌的研究现状

1．3 拟杆菌的研究现状

1．3．1 拟杆菌简介

1．3．2 拟杆菌的研究现状

1．4 微生物污染检测技术概述

1．4．1 传统检测技术

1．4．2 实时荧光定量PCR

1．5 微生物介水传播过程中分布特征的概述

1．6 研究目的和意义

1．7 研究内容

1．8 技术路线

2．1 试剂与仪器

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验仪器

2．2 试验分析项目与检测方法

2．2．1 常规指标测定及方法

2．2．2 传统粪便污染指示菌的测定

2．2．3 水样中微生物的qPCR测定

3．1 前言

3．2 材料及方法

3．2．1 实验材料

3．2．2 实验方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 河流微生物浓度状况分析

3．3．2 粪便污染指示菌和各理化指标相关性分析

3．3．3 粪便污染指示菌和拟杆菌相关性分析

3．3．4 拟杆菌微生物溯源研究

3．4 小结

第4章 大肠埃希氏菌介水传播过程中的分布特征

4．1 前言

4．2 实验材料和方法

4．2．1 样品及试剂

4．2．2 离心分离实验

4．2．3 静置分离实验

4．2．4 分析方法

4．3 结果与讨论

4．3．1 极限粒径的计算

4．3．2 离心分离过程中大肠埃希氏菌的分布特征

4．3．3 静置分离过程中大肠埃希氏菌的分布特征

4．3．4 大肠埃希氏菌的活性对其分布特征的影响

4．4 本章小结

5．1 前言

5．2 实验材料与方法

5．2．1 样品及试剂

5．2．2 离心分离实验

5．2．3 静置分离实验

5．2．4 分析方法

5．3 结果与讨论

5．3．1 极限粒径的计算

5．3．2 拟杆菌的存在状态

5．3．3 拟杆菌自身衰减作用对其分布特征的影响

5．3．4 分离前后水体微生物水质状况分析

5．4 本章小结

6．1 结论

6．2 展望

6．3 创新点

参考文献

致谢

攻读学位期间主要研究成果

声明