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重金属zn2+对桑园土壤β内酰胺类抗生素抗性菌影响及抗性菌特性研究

2020-12-28 23:05编辑: www.51jrft.com51今日论文网
将镇江市蚕研所内桑园土壤做为研究对象,进行重金属锌离子对土壤β-内酰胺类抗生素抗性菌产生影响的研究。土壤中微生物的种类和数量是描述土壤污染情况的一个重要指标。由于自然条件下微生物的生长繁殖受到多方面因素的影响,因此本文使用恒温实验培养条件对土壤微生物进行培养。本文研究取得了以下成果。在恒温培养条件下,锌离子对土壤中的抗生素抗性菌的生长繁殖造成了一定的影响,不同的菌对锌离子的耐受性不一样。锌离子处理时间与锌离子浓度会同时对微生物的种类和数目造成影响。在锌离子处理时间为1个月的条件下,当锌离子浓度为100mg/kg时,仅部分抗生素抗性菌受到影响。锌离子浓度增加时抑制现象更为明显,当浓度达到800mg/kg时抑制最为明显。但是当处理时间增加时,这个情况会发生一定的变化,因为抗性菌会对锌离子产生耐受性,时间越长浓度越高,越容易对重金属锌离子产生耐受性。同时,本实验选取其中一株菌Strain C进行进一步的研究,在经过生理生化实验和PCR实验鉴定初步得出此菌属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)的其中一种。抗性菌在重金属锌离子与抗生素的共同胁迫下,不仅会对该种类的恶劣环境因素产生耐受性,还会衍化出对其他种类的恶劣条件的耐受性。关键词:重金属锌离子,抗生素,抗性菌, β-内酰胺类抗生素目 录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2土壤中重金属和锌离子污染现状 1
1.3土壤中抗生素污染现状 3
1.4处理方法 4
1.5课题意义 5
第二章 Zn2对土壤中β内酰胺类抗生素抗性菌生长的影响 6
2.1研究背景 6
2.2实验材料与方法 6
2.2.1实验材料 6
2.2.2.实验方法 7
2.3实验结果的记录 8
2.4实验数据的分析与讨论 10
2.5小结 11
第三章 抗生素抗性菌的特性研究 12
3.1研究背景 12
3.2 实验选用菌株 12
3.3 细菌的生长曲线的测定 12
3.3.1实验所用材料 12
3.3.2实验方法 12
3.3.3数据记录与分析 1
 

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果的记录 8
2.4实验数据的分析与讨论 10
2.5小结 11
第三章 抗生素抗性菌的特性研究 12
3.1研究背景 12
3.2 实验选用菌株 12
3.3 细菌的生长曲线的测定 12
3.3.1实验所用材料 12
3.3.2实验方法 12
3.3.3数据记录与分析 13
3.4 抗性菌的生理生化鉴定 14
3.4.1 试验方法与试验所需材料 14
3.4.2试验结果记录 19
3.5 抗性菌交叉抗性鉴定实验 19
3.5.1实验材料 19
3.5.2实验方法 20
3.5.3结果的记录与分析 21
3.6抗性菌PCR鉴定 21
3.6.1实验材料与实验方法 21
3.6.2实验的结果与分析 22
结 论 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
第一章 绪论
1.1 引言
土壤作为人类生存生活密不可分的元素之一,同时承担了农业、林业、畜牧业的生产任务,是生态系统不可缺少的组成部分,是所有食物链的一个重要的不可分割环节。承担了人类的各项生产、生活活动,而也因为这种密切的联系,土壤无时无刻的在承担着来源于人类的各项污染。重金属污染在其中更是占有一个相当大的比例。农业中农药和化肥的过度施用,畜牧业中金属制品的使用,多种金属离子被作为营养添加剂加入饲料;矿山的开采中一部分重金属不可避免的进入到土壤环境;垃圾的不合理堆放、处理;炼金产业、金属加工产业等等都是重金属进入环境的来源。环境中的重金属污染会影响人类的身体健康,其中最突出的便是1956年日本的“水俣病”事件。自此以后国际上对土壤中的重金属污染问题的研究一直是一个热点。
由于重金属在环境中难降解、稳定性强、隐蔽性高、来源广泛等因素并没有得到一个较为完美的解决方法。而近年来研究者们逐渐将研究方向的重点转向重金属污染下的土壤生物效应即重金属对土壤微生物、土壤酶活性的影响。之前经常采用化学和物理的方法来对重金属污染的土壤进行修复和处理:向受污染土壤中添加一定的重金属拮抗剂;电热、电动修复以及土壤淋洗等方法。但是由于其开销大。适用面窄等因素虽然能取得效果,但是冰没用广泛的进行推广。目前微生物学指标评价重金属污染已经越来越受到人们的关注。近年来,国内外学者就重金属污染土壤生物、生态效应作了大量的研究工作。并在重金属污染土壤的微物学评价中取得一定的研究成果 重金属污染对农、林业等相关产业以及人体健康的影响已经成为亟待解决问题之一[1,2]。同时,随着人类经济的发展,医疗事业的进步,抗生素的使用越来越频繁;进一步的在养殖业中过度的使用抗生素这也导致了各种抗生素进入了土壤环境中,在与重金属共同对土壤中微生物造成影响的情况下进一步对人类的身体健造成隐患。
1.2土壤中重金属和锌离子污染现状
现今,在全国各地有接近200万hm2 的耕地承受了不同程度的重金属污染,是总可耕地土壤面积的五分之一左右。有相关调查表明,在我国各地320个重点关注污染区中重金属污染相当严重。其中尤为突出的是铅、铬、汞、铜及其复合污染[3]。
伴随着世界经济的发展,人类对生产生活资料的需求量日益增大,各种轻、重工业业也在蓬勃的发展着。而由此,金属的需求量也越来越大,重金属的价格每年都在上涨,以至于某些金属矿藏丰富而经济相对落后的地区为了自身的利益,放肆的招商引资,同时为企业开各种绿灯,粗放式地开发资源。导致了众多小型矿场、小型冶炼厂的出现。往往这些小型企业都存在着技术落后、设备不够先进、自身除污处理系统不够完善等等问题,而在矿石的开采、冶炼和加工等环节会产生大量的扬尘、废气、废渣、废水发热等污染物,这些小型企业往往处理的不够彻底或者不进行处理而直接排放。这样一来大量的重金属超标污染物进入了自然环境,造成了严重的环境污染。同时工业布局的不合理,相对集中的污染物排放,导致出现了污染物的局部叠加,加深了区域环境质量恶化,化工厂周围土壤和水源往往会有重金属严重超标的情况[4]。
作为人类生存不可缺少的的自然资源资源之一的土壤,在地球生态环境中起着非常重要的作用。但随着人类对自然资源不科学、不合理的开发使用;作用于农业和林业的含重金属化学药剂品类和数目的增加;工业和城市的污染渐渐加剧,以致土壤中重金属污染程度日益严重。而由于土壤重金属污染其所具有的特性,给防治带来了相当大的难度。根据相关调查研究表明,全世界平均每年向至少有重金属如铅 500万吨、铜 340万吨、汞 1万吨、锰 1500万吨等向土壤系统中排放[2]。
锌是一种生命必不可少的微量元素,动植物的各项生命活动都需要锌元素支持,而与此同时在人类的各项生产生活活动中各种锌材料也扮演着一个重要的角色。锌作为世界上排名第四“常见”的金属,仅次于铁、铝和铜,在电池的制造方面起着很重要的作用,同时锌合金在汽车制造业和机械行业也有广泛应用。
在自然界中锌分布相当广泛,其中自然环境初始土壤中的锌元素大部分是从母岩中来的。不同种类母岩中的锌含量有一定的差别,存在于土壤中锌元素一般情况下总含量在10 mg/kg至 300 mg/kg之间,平均含量为50 mg/kg。在我国锌的分布有一定的地域性,以由南向北和自东向西这两个方向逐渐减少[5]。在重金属与其他类型物质的交叉共同作用下,部分微生物为了更好地生存,自身发生一定的变异,它的代谢活动以及与其他微生物间的竞争能力从而发生变化。进而对微生物群落的内部和外部结构造成影响[6]。 原文链接:http://www.51jrft.com/hxycl/hxyhj/37070.html