污水處理系統(tǒng)中噬菌體篩選及鼠傷寒沙門氏菌防控試驗研究.pdf

1、鼠傷寒沙門氏菌作為一種傳播廣泛、人畜共患的腸道病原菌已經(jīng)成為危害人類健康和影響環(huán)境與公共衛(wèi)生的重大問題之一，生活污水、養(yǎng)殖廢水及醫(yī)療廢水是鼠傷寒沙門氏菌的主要寄居場所和重要的傳播源。在城市污水處理流程中防治鼠傷寒沙門氏菌，從源頭上控制此類病原菌排至水環(huán)境中從而降低人類與牲畜感染的概率，對保護人類健康、減少經(jīng)濟損失與維護社會穩(wěn)定具有重要的現(xiàn)實意義。隨著人口急劇增加及城鎮(zhèn)化建設的不斷加快，水資源短缺日益加劇。城市污水再生利用是解決水資源短缺

2、的有效途徑，然而在污水回用的過程中還存在諸多問題，尤其是病原微生物會給再生水的利用帶來巨大風險。
　　目前，污水廠多采用加氯消毒的方法進行病原菌的防控，然而加氯消毒后會產(chǎn)生對人體有毒害作用的消毒副產(chǎn)物，所以經(jīng)加氯消毒后的再生水排入環(huán)境后仍然存在公共衛(wèi)生風險。因此，將綠色環(huán)保、無副作用的噬菌體作為滅菌劑用來防控污水中的病原菌相比于加氯消毒有著較為明顯的優(yōu)勢，在污水處理領(lǐng)域有望得到較好利用。
　　本文以鼠傷寒沙門氏菌為宿主菌，考

3、察了鼠傷寒沙門氏菌噬菌體在太原市某污水處理廠（A2O工藝）的數(shù)量分布規(guī)律，并從中篩選出兩株噬菌體Pst87170和Pst65110。考察了兩株噬菌體的生物學特性與裂解能力，構(gòu)建了混合噬菌體制劑用于水中鼠傷寒沙門氏菌的防控?？疾煸摶旌鲜删w對鼠傷寒沙門氏菌的防控作用效果。其主要結(jié)果如下：
　?。?）在A2O工藝的污水處理系統(tǒng)中，鼠傷寒沙門氏菌噬菌體在原污水及沉砂池中的含量較高，在厭氧池、缺氧池、好氧池以及二沉池中的含量較少，且噬菌體

4、的數(shù)量分布有明顯的季節(jié)性變化，溫度較高的夏季其噬菌體含量明顯高于溫度偏低的冬季。
　?。?）噬菌體Pst87170的頭部為正二十面體立體對稱結(jié)構(gòu)，其直徑約為87nm，有一長尾，尾長約170nm，直徑約為9nm，屬于有尾噬菌體目（Caudovirales），長尾噬菌體科（Siphoviridae family)。該噬菌體屬于溫和性噬菌體，其核酸類型為雙鏈DNA；該噬菌體的最佳感染復數(shù)是0.1，潛伏期和爆發(fā)期分別為100min和130

5、min，裂解量約為103pfu/cell，具有較強的吸附能力、熱穩(wěn)定性以及酸堿耐受性，對氯仿等有機溶劑不敏感。
　?。?）噬菌體Pst65110的頭部為正多面體結(jié)構(gòu)，直徑約65nm，頸部長約6nm，尾鞘長度約38nm，直徑約21nm，尾絲長度約65nm，直徑約5nm，屬于有尾噬菌體目（Caudovirales），肌尾噬菌體科（Myoviridae family）。該噬菌體屬溫和性噬菌體，其核酸類型為雙鏈DNA。該噬菌體的最佳感染復

6、數(shù)是0.01，潛伏期和爆發(fā)期分別為80min和70min，裂解量約194pfu/cell，具有較強的吸附能力、熱穩(wěn)定性和酸堿耐受性，對氯仿等有機溶劑不敏感。
　　（4）在宿主菌濃度較高且營養(yǎng)充足的條件下，單一噬菌體與混合噬菌體均能有效抑制宿主菌的增殖，起到較為良好的防控效果，但是采用單一噬菌體進行處理時，體系中不敏感菌出現(xiàn)的速度較快，而采用混合噬菌體則能夠有效降低不敏感菌出現(xiàn)的概率。
　　（5）噬菌體對鼠傷寒沙門氏菌的防控試

7、驗顯示，在25℃的二級出水中，按感染復數(shù)為10的比例投加混合噬菌體（Pst87170和Pst65110）處理鼠傷寒沙門氏菌，8h后可將初始濃度為105cfu/mL的病原菌降至100cfu/mL以下，相比于單一噬菌體，采用混合噬菌體能夠?qū)⒓毦鷶?shù)量限制在更低水平，且保持時間較長，證明了以溫和性噬菌體Pst87170和Pst65110等比例混合所構(gòu)建的混合噬菌體能夠?qū)λ械氖髠抽T氏菌起到良好的防控效果，具有研制成為混合噬菌體制劑而應用于鼠