冬季太湖两类抗生素抗性基因分布特征
近几十年来，由于人类在畜禽及水产品养殖过程中大量使用抗生素，导致湖泊中抗生素和抗性基因含量大幅增加，抗生素和抗性基因成为了一种新型污染物。本论文以太湖作为研究对象，研究了两种常见抗生素磺胺类和四环素类在冬季水体和沉积物中的浓度，以及磺胺类（sul1,sul2和sul3）和四环素类（tetO和tetW）5种抗性基因的浓度和空间分布特征；对比水体和沉积物中抗性基因的分布差异；分析了抗性基因与各环境因子（水质参数、重金属浓度、抗生素浓度）之间的相关关系；最后初步评估了富营养化浅水湖泊太湖水体中抗生素污染的风险系数，分析了环境中赋存的抗生素和抗性基因对人类健康的潜在危害。主要研究结果如下： 1.太湖水体中磺胺类抗生素的浓度（平均值65.46ng/L）高于四环素类（平均值35.78ng/L），水体中这两种抗生素检出浓度较高的区域为竺山湾、大浦口和贡湖湾湖区。太湖沉积物中磺胺类抗生素的浓度（平均值0.15ng/gdryweight）低于四环素类（平均值为1.99ng/gdryweight），沉积物中磺胺类抗生素检出浓度较高的区域为竺山湾和大浦口，四环素类抗生素检出浓度较高的区域为竺山湾、大浦口、梅梁湾与五里湖。抗生素风险评估结果显示，冬季太湖水体中磺胺类中磺胺甲恶唑（SMX）有中度污染风险（0.1＜RQ＜1），四环素类中氯四环素（CTC）和多四环素（DC）均存在高度风险（RQ＞1），土霉素（OTC）有中度风险（0.1＜RQ＜1）。 2.在太湖无论是水体还是沉积物，磺胺类抗性基因含量都高于四环素类抗性基因。磺胺类抗性基因浓度sul1＞sul2＞sul3，四环素类抗性基因浓度tetO＞tetW。sul1和sul2抗性基因检出含量较高的区域为竺山湾、大浦口和梅梁湾湖区。沉积物中sul1检出含量较高的是梅梁湾、五里湖与贡湖湾湖区，sul2基因检出含量最高的是梅梁湾、竺山湾和大浦口湖区。四环素类抗性基因tetO和tetW检出含量最高的为大浦口和竺山湾区域。 3.在太湖水体和沉积物中，抗性基因sul1和tetO分别与磺胺类和四环素类抗生素浓度存在显著的正相关关系。Sul和Tet抗性基因在水相和沉积相存在不同的分配规律，抗性基因sul1和sul3在水相相对含量显著高于沉积相（P＜0.05），tetO和tetW在水相和沉积相不存在显著差异（P＞0.05）。 4.水中抗性基因sul1和sul2与多种理化指标如COD、TP、TN、NH4-N存在显著的正相关关系（P＜0.05），tetO与pH、溶解氧呈负相关关系（P＜0.05）。水体理化环境的变化可以显著影响抗性基因的空间分布特征和含量，营养水平越高，抗性基因浓度越高。 5.水中抗性基因还与多种金属离子如Ca2+、Mg2+、Na+、Si4+等存在显著正相关相关性（P＜0.05），表明金属离子的存在可能影响抗性基因的分布特征。 综上所述，本论文对冬季太湖磺胺类和四环素类抗生素和抗性基因的含量及分布特征做了详细研究，并且揭示了影响其含量和分布的主要环境因素，评估了太湖冬季抗生素污染风险程度，获得的研究结果对于认识目前太湖的抗生素污染现状，开展有针对性的污染防控和治理提供了基础数据支撑。
抗性基因;磺胺类抗生素;四环素类抗生素;荧光定量;风险评估;湖泊水体;富营养化
南京师范大学
硕士
渔业
杨州;邢鹏
2019
中文
X524
2020-04-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）