好氧-厌氧两相堆肥过程中抗生素耐药基因的变化特征及影响因素研究

摘要：

针对堆肥处理过程中抗生素耐药基因(antibiotic resistance genes,ARGs)去除效率不高、诱导潜在致病菌传播扩散等环境安全问题,采用好氧-厌氧两相堆肥处理猪粪、秸秆,探讨ARGs丰度及微生物群落的变化特征,并明确影响ARGs相对丰度变化的关键因子.结果表明:与单一好氧相比,好氧-厌氧两相堆肥能更有效地降低部分ARGs及潜在致病菌的相对丰度,其中ermB、tetK的相对丰度分别降低了39.68％、72.19％,假单胞菌属(Pseudomonas)、梭菌属(Clostridium sensu stricto 1)的相对丰度分别降低了96.09％、90.07％.主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)及冗余分析(Redundancy analysis,RDA)得出,微生物群落和环境因子均显著影响ARGs相对丰度的变化(P<0.05),贡献率分别为82.0％、71.2％.其中,梭菌属(Clostridium sense stricto 1)、黄杆菌属(Flavobacterium)、尿素芽孢杆菌属(Ureibacillus)和海洋杆菌属(Oceanobacillus)是影响ARGs相对丰度变化的主要微生物菌属;温度、电导率、含水率和pH是影响ARGs相对丰度变化的关键环境因子,贡献率分别为22.0％、16.7％、16.2％和15.0％.研究显示:与好氧堆肥相比,好氧-厌氧两相堆肥能更有效地去除ARGs,并抑制潜在致病菌的繁殖扩散,从而减少环境风险;然而部分ARGs和潜在致病菌仍存在增殖现象,因此亟需进一步优化好氧-厌氧两相堆肥工艺.

关键词：两相堆肥、耐药基因、微生物群落、环境变量、影响因素

所属期刊栏目：34

分类号：X713(农业废物处理与综合利用)

资助基金：国家重点研发计划项目No.2018YFC1901004

在线出版日期：2021-03-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：431-438