供水管道生物膜条件致病菌及毒力基因分布研究
发布时间：2024-02-28 10:37
供水管道生物膜是探究和控制饮用水微生物安全风险的关键因素,其致病潜力越来越受公众关注,目前甚少有研究从条件致病菌及生物膜的微生物功能这两方面展开对致病潜力的研究。另外,由于环境中的绝大部分微生物都是不可培养的,对它们更深入的研究主要基于微生物DNA和分子生物技术,因此从环境中,尤其是从贫营养环境(例如饮用水系统)中获得尽量多且具有代表性的微生物对于研究微生物群落及功能是十分重要的。本研究首先探究了适用于供水管道生物膜的预处理方法,提高了从环境杂质上获取的微生物量;然后利用室内供水管道模拟装置,对比研究了生物膜在其中生长的差异,并提出了适用条件;最后依托搭建在SX市和JX市的中试平台,以不同水质和管材为研究对象,通过宏基因组测序技术对比研究了水质和管材对生物膜致病潜力的影响,为实际供水运行提供建议。研究取得的主要研究结果如下:(1)对于实际供水管道内的生物膜样品,最优的超声处理方法为将采集到的微生物附着介质(如沉积物和管垢等)在20 kHz超声频率,13W功率下超声1 min,然后将介质转移到新鲜的PBS溶液中静置20 min,再重复超声处理,一共超声处理15次。该最优超声方法可以使DN...
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
序言
摘要
Abstract
文中常用缩写说明
第一章 引言
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.2.1 供水管道生物膜中条件致病菌的研究现状
1.2.2 供水管道生物膜中毒力基因的研究现状
1.2.3 生物膜样品超声浓缩预处理方法的研究现状
1.2.4 研究供水管道生物膜的装置
1.2.5 研究供水管道生物膜的分子生物学技术
1.3 研究目的及意义
1.4 技术路线及研究内容
第二章 供水管道生物膜样品超声浓缩预处理方法优化
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 最优超声条件的研究方案
2.2.2 最优菌液浓缩方法的研究方案
2.2.3 单菌种的挑选和培养基
2.2.4 生物膜的培养和采样
2.2.5 指标检测方法
2.2.6 数据分析方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 基于单菌种生物膜的超声试验
2.3.2 基于供水管道生物膜的正交试验
2.3.3 对实际供水管道生物膜处理效果的验证
2.3.4 不同菌液浓缩方法的效果
2.4 本章小结
第三章 供水管道模拟装置对生物膜生长的影响研究
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 实验方案
3.2.2 管道模拟装置
3.2.3 台式模拟反应器
3.2.4 各模拟装置中采样片的设计
3.2.5 生物膜的采样及其预处理方法
3.2.6 微生物指标检测方法
3.2.7 理化指标检测方法
3.2.8 数据分析方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 试验进水和装置出水水质的波动
3.3.2 管道模拟装置内不同原位采样片上生物膜生长的差异
3.3.3 不同模拟装置内生物膜生长的差异
3.3.4 不同水力停留时间对模拟装置内生物膜生长的影响
3.4 本章小结
第四章 两个城市供水管道生物膜中条件致病菌分布研究
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 供水管道生物膜的中试平台设计
4.2.2 采样管道的信息
4.2.3 生物膜与水样现场采集及预处理方法
4.2.4 微生物指标检测方法
4.2.5 理化指标检测方法
4.2.6 数据分析方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 两个城市供水水质指标对比分析
4.3.2 两个城市供水管道生物膜属性对比分析
4.3.3 两个城市供水系统中的条件致病菌的分布情况对比
4.4 本章小结
第五章 两个城市供水管道生物膜中代谢及毒力基因对比研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 供水管道中试平台的设计
5.2.2 采样管道的信息
5.2.3 生物膜与水样现场采集及预处理方法
5.2.4 提取DNA和宏基因组测序法
5.2.5 数据分析方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 两个城市供水管道生物膜中的基础代谢功能基因
5.3.2 两个城市供水管道生物膜中的攻击型基因
5.3.3 两个城市供水管道生物膜中的消毒剂耐受功能基因
5.3.4 两个城市供水管道生物膜中的抗生素抗性基因
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 对实际工程的建议
6.3 创新点
6.4 不足与展望
参考文献
作者简历
本文编号：3913733
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
序言
摘要
Abstract
文中常用缩写说明
第一章 引言
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.2.1 供水管道生物膜中条件致病菌的研究现状
1.2.2 供水管道生物膜中毒力基因的研究现状
1.2.3 生物膜样品超声浓缩预处理方法的研究现状
1.2.4 研究供水管道生物膜的装置
1.2.5 研究供水管道生物膜的分子生物学技术
1.3 研究目的及意义
1.4 技术路线及研究内容
第二章 供水管道生物膜样品超声浓缩预处理方法优化
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 最优超声条件的研究方案
2.2.2 最优菌液浓缩方法的研究方案
2.2.3 单菌种的挑选和培养基
2.2.4 生物膜的培养和采样
2.2.5 指标检测方法
2.2.6 数据分析方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 基于单菌种生物膜的超声试验
2.3.2 基于供水管道生物膜的正交试验
2.3.3 对实际供水管道生物膜处理效果的验证
2.3.4 不同菌液浓缩方法的效果
2.4 本章小结
第三章 供水管道模拟装置对生物膜生长的影响研究
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 实验方案
3.2.2 管道模拟装置
3.2.3 台式模拟反应器
3.2.4 各模拟装置中采样片的设计
3.2.5 生物膜的采样及其预处理方法
3.2.6 微生物指标检测方法
3.2.7 理化指标检测方法
3.2.8 数据分析方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 试验进水和装置出水水质的波动
3.3.2 管道模拟装置内不同原位采样片上生物膜生长的差异
3.3.3 不同模拟装置内生物膜生长的差异
3.3.4 不同水力停留时间对模拟装置内生物膜生长的影响
3.4 本章小结
第四章 两个城市供水管道生物膜中条件致病菌分布研究
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 供水管道生物膜的中试平台设计
4.2.2 采样管道的信息
4.2.3 生物膜与水样现场采集及预处理方法
4.2.4 微生物指标检测方法
4.2.5 理化指标检测方法
4.2.6 数据分析方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 两个城市供水水质指标对比分析
4.3.2 两个城市供水管道生物膜属性对比分析
4.3.3 两个城市供水系统中的条件致病菌的分布情况对比
4.4 本章小结
第五章 两个城市供水管道生物膜中代谢及毒力基因对比研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 供水管道中试平台的设计
5.2.2 采样管道的信息
5.2.3 生物膜与水样现场采集及预处理方法
5.2.4 提取DNA和宏基因组测序法
5.2.5 数据分析方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 两个城市供水管道生物膜中的基础代谢功能基因
5.3.2 两个城市供水管道生物膜中的攻击型基因
5.3.3 两个城市供水管道生物膜中的消毒剂耐受功能基因
5.3.4 两个城市供水管道生物膜中的抗生素抗性基因
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 对实际工程的建议
6.3 创新点
6.4 不足与展望
参考文献
作者简历
本文编号：3913733
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