一种去除污水中抗生素抗性基因和抗性菌的氧化方法技术

本发明专利技术公开了一种去除污水中抗生素抗性基因和抗性菌的氧化方法，涉及污水深度处理技术领域，技术方案为：取污水，加入氧化剂，紫外线照射处理。本发明专利技术采用一种新型的高级氧化工艺，利用UV激活过一硫酸盐/过二硫酸盐产生硫酸根自由基(SO

【技术实现步骤摘要】
一种去除污水中抗生素抗性基因和抗性菌的氧化方法
本专利技术涉及污水深度处理
，具体涉及一种去除污水中抗生素抗性基因和抗性菌的方法。
技术介绍
污水的深度处理工艺作为保障污水安全排放的重要环节,研究不同的深度处理工艺对污染物去除的影响具有重要意义。在深度处理工艺中,消毒技术氯化、UV、臭氧有损伤细菌细胞和细胞内DNA的能力，具有杀灭抗生素抗性菌(antibioticresistantbacteria,ARB)和破坏抗生素抗性基因(antibioticresistantgenes,ARGs)的潜力，但所需剂量高于常规污水处理厂使用剂量，由于ARB的耐受能力比较强，现行的消毒方法所用的剂量不能有效的去除ARB和ARGs，使得抗性细菌及抗性基因随出水进入到下游河流、湖泊当中，反而促进了ARGs的扩散。而且现行的消毒技术易产生有害的消毒副产物及其他的有毒中间产物等，会对环境造成进一步污染。现有关于消毒技术紫外、氯化等对ARGs和ARB影响的报道,集中于对污水处理厂的监测或对实验室配制水样的处理，而具体消毒工艺操作参数对实际污水中的影响尚无系统的研究，现有的处理方法及研究不具代表性，并且没有取得较好的效果。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种去除污水中抗生素抗性基因和抗性菌的氧化方法，具体为：取污水，加入氧化剂，紫外线照射处理。所述污水为污水处理厂的二级出水。优选地，所述氧化剂能被紫外线激活产生具有强氧化能力的自由基。进一步优选地，所述氧化剂过二硫酸盐(PDS)为过二硫酸钾。进一步优选地，所述氧化剂过一硫酸盐(PMS)为过一硫酸氢钾。优选地，所述PDS作为氧化剂，加入量为使其在所述污水中的最终浓度为0.1～2mmol/L。优选地，所述PMS作为氧化剂，加入量为使其在所述污水中的最终浓度为0.1～2mmol/L。所述紫外线照射处理，使用装置为波长为254nm的紫外灯。所述紫外线照射处理，UV强度为16～36μw/cm2。所述照射处理，处理时间为1～60min。优选地，上述所有操作均在无菌条件下进行。有益效果本专利技术采用一种新型的高级氧化工艺，利用UV激活产生硫酸根自由基(SO4·–)和羟基自由基(·OH)，通过自由基的强氧化能力和UV对细菌的损伤来去除ARB和ARGs。该高级氧化工艺对环境友好、氧化能力强不会产生中间污染物，且对ARB和ARGs有较好的去除效果。附图说明图1为不同时间(1～60min)和不同处理条件下(PDS,UV,UV/PDS)对大环内酯类抗生素抗性菌(Macrolactone-resistantbacteria,MRB)的灭活情况。从图中可以看出UV/PDS试验组在处理10分钟时对MBR的去除达到最好的效果，此时去除率高达96.6％，而UV和PDS对照组，在10分钟时对MRB的去除率分别为86.5％和65.1％，远低于UV/PDS试验组对MRB的去除结果，说明对于ARB的去除，该新方法远优于传统的UV照射方法。图2为在不同条件下(PDS,UV,UV/PDS)处理二级出水十分钟后，对ARGs的去除情况。从图中可以看出UV/PDS在去除ermB,sul1,qnrS,tetO抗性基因和intI1整合子比对比例(PDS,UV)效果要好，其中对ermB的去除率高达83.4％，比UV高出14.9％，说明该方法对ARGs的去除远优于传统的UV照射方法。具体实施方式实施例及对比例中使用的培养基：LB固体培养基含有浓度为5～10g/L的蛋白胨、5～10g/L酵母粉、5～10g/L氯化钠、10～20g/L琼脂。磺胺类抗生素抗性培养基：在普通LB固体培养基的基础上加入磺胺嘧啶，使磺胺嘧啶的最终浓度为400～700μg/mL。大环内酯类抗生素抗性培养基:在普通LB固体培养基的基础上加入红霉素，使红霉素的最终浓度为5～10μg/mL。四环素类抗生素抗性培养基：在普通LB固体培养基的基础上加入四环素，使四环素的最终浓度为10～20μg/mL。喹诺酮类抗生素抗性培养基：在普通LB固体培养基的基础上加入环丙沙星，使环丙沙星的最终浓度为20～40μg/mL。实施例1在无菌条件下，取污水处理厂的二级出水放入的烧杯中，加入PDS使其最终浓度为1mmol/L，混合均匀，用UV强度为21μw/cm2的紫外灯下照射下处理10min。实施例2在无菌条件下，取污水处理厂的二级出水放入的烧杯中，加入PDS使其最终浓度为0.1mmol/L，混合均匀，用UV强度为16μw/cm2的紫外灯下照射下处理30min。实施例3在无菌条件下，取污水处理厂的二级出水放入的烧杯中，加入PDS使其最终浓度为2mmol/L，混合均匀，用UV强度为36μw/cm2的紫外灯下照射下处理60min。实施例4在无菌条件下，取污水处理厂的二级出水放入的烧杯中，加入PMS使其最终浓度为1mmol/L，混合均匀，用UV强度为21μw/cm2的紫外灯下照射下处理10min。实施例5在无菌条件下，取污水处理厂的二级出水放入的烧杯中，加入PMS使其最终浓度为0.1mmol/L，混合均匀，用UV强度为16μw/cm2的紫外灯下照射下处理30min。实施例6在无菌条件下，取污水处理厂的二级出水放入的烧杯中，加入PMS使其最终浓度为2mmol/L，混合均匀，用UV强度为36μw/cm2的紫外灯下照射下处理60min。对比例1与实施例1的区别在于：不进行紫外照射处理，具体为：在无菌条件下，取污水处理厂的二级出水放入的烧杯中，加入PDS使其最终浓度为1mmol/L，混合均匀，静置10min。对比例2与实施例1的区别在于：不加入PDS，具体为：在无菌条件下，取污水处理厂的二级出水放入的烧杯中，用UV强度为21μw/cm2的紫外灯下照射下处理10min。对比例3与实施例4的区别在于：不加入PMS，具体为：在无菌条件下，取污水处理厂的二级出水放入的烧杯中，用UV强度为21μw/cm2的紫外灯下照射下处理10min。以上实施例及对比例所采用的水样均来自同批次二级出水。处理结果检验：优选的验证用培养基：LB固体培养基含有浓度为10g/L的蛋白胨、5g/L酵母粉、10g/L氯化钠、20g/L琼脂磺胺类抗生素抗性培养基：在普通LB固体培养基的基础上加入磺胺嘧啶使其最终浓度为512μg/mL。大环内酯类抗生素抗性培养基:在普通LB固体培基的基础上加入红霉素使其最终浓度为8μg/mL。四环素类抗生素抗性培养基：在普通LB固体培养基的基础上加入四环素使其最终浓度为16μg/mL。喹诺酮类抗生素抗性培养基：在普通LB固体培养基的基础上加入环丙沙星使其最终浓度为32本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除污水中抗生素抗性基因和抗性菌的氧化方法，其特征在于：步骤为：取污水，加入氧化剂，紫外线照射处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种去除污水中抗生素抗性基因和抗性菌的氧化方法，其特征在于：步骤为：取污水，加入氧化剂，紫外线照射处理。


2.根据权利要求1所述的去除污水中抗生素抗性基因和抗性菌的氧化方法，其特征在于：所述污水为污水处理厂的二级出水。


3.根据权利要求1所述的去除污水中抗生素抗性基因和抗性菌的氧化方法，其特征在于：所述氧化剂能被紫外线激活产生具有强氧化能力的自由基。


4.根据权利要求3所述的去除污水中抗生素抗性基因和抗性菌的氧化方法，其特征在于：所述氧化剂过二硫酸盐(PDS)为过二硫酸钾。


5.根据权利要求3所述的去除污水中抗生素抗性基因和抗性菌的氧化方法，其特征在于：所述氧化剂过一硫酸盐(PMS)为过一硫酸氢钾。


6.根据权利要求4所述的去除污水中抗生素抗性...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹广丽，周春爽，武继文，刘冰峰，武秀坤，王琪，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23