土壤中病毒的吸附行为及其环境效应

摘要

细茵和病毒等致病微生物广泛存在于化粪池、污水污泥、废水等源头。由于病毒比细菌和原生动物包囊小得多，在通过多孔土壤时不容易被过滤净化，地下水资源的病毒污染已引起各国科学家的高度关注。本研究用噬菌体MS2和φX174作为指示病毒，在实验室条件下研究病毒在土壤中的的吸附行为，为评估不同土壤、不同处理条件对病毒“过滤净化”作用提供科学依据。 本文详细介绍在实验室小规模双层琼脂平板扩增和大规模高复数感染法制备纯噬菌体溶液及从食物和环境样品中提取病毒的条件和方法步骤。通过一次平衡法实验，比较研究噬茵体MS2和φX174在6种不同性质土壤上的吸附行为的差别，同时阐述土壤中本身存在的微生物对土壤吸附行为的影响。并比较研究了噬茵体MS2在两种不同性质和不同含水量的土壤中的消长状况，得到结果如下： 宿主细菌E coli(ATCC 15597)的最佳培养时间为90-120 min，而E coli(ATCC13706)的最佳培养时间为120-150 min，在上述时间段内，它们的生长分别进入对数期。小规模双层琼脂平板扩增方法耗时、耗力，但用高复数感染扩增方法可获取一次大量(约500 ml)的高浓度纯噬茵体MS2和φX174溶液，它们的含量分别可达10<'11>pfuml<'-1>和10<'8>pfu ml<'-1>。 噬茵体和宿主细菌的混合比例的不同没有影响其子代溶液中的噬茵体含量。 总体趋势为土壤对φX174的吸附能力高于对MS2的吸附能力；红粘土对病毒的吸附能力最强，而沙质潮土最弱；土壤中本身存在的微生物对土壤吸附病毒的影响依不同类型的土壤和病毒而异，除了红粘土外，灭菌土壤显著增加其对MS2的吸附；但对φX174来说，灭菌后显著降低其在红粘土上的吸附，其它5种土壤的灭菌处理对φX174的吸附行为没有显著影响。该结果提示我们红粘土或与红粘土类似性质的材料在净化被病毒污染的水域时可能是一比较理想的病毒吸附剂；而在沙质潮土地区，病毒通过被土壤吸附而达到过滤净化的可能性则比较低。土壤中可能存在某一种或一类特殊微生物，它们可能可以控制病毒在土壤中的吸附行为，因而进一步研究其机理十分必病毒在饱和土壤中的存活率均大于相应处理土壤在含水量50％的存活率。在酸性红壤土中，病毒在土壤中存活的时间都比中性偏碱性的沙性潮土中的存活时间要短；在酸性红壤上，在未灭菌的土壤中病毒生长相对旺盛一些；而在中性偏碱性的沙性潮土上，当土壤含水量为饱和时，未灭菌的土壤中病毒的生命力较强，生存更久，而当土壤含水量为50％时，病毒的生长状况则恰恰相反。本研究结果同时显示，封丘沙性潮土地区在含水量较高的情况下，病毒的存活时间较长，从而对地下水污染的可能性也较高。

目录

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引言

第一章文献综述

第二章噬菌体及其宿主菌样品的准备、噬菌体测定方法的建立

第三章病毒在土壤中的消长研究

第四章土壤对病毒的吸咐行为及其在环境净化中的作用

第五章全文结论

参考文献

附录

致谢

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