微生物菌剂对猪粪好氧堆肥过程中重金属钝化、抗生素与抗性基因削减的影响研究

发布时间：2023-05-25 02:20

　　近年来,为促进动物生长和降低疾病风险,铜(Cu)和锌(Zn)等重金属元素和各种抗生素被频繁添加入畜禽养殖的动物饲料中。然而这些元素并不能被动物完全吸收,大部分随粪便排出且仍具备高度的活性,使得猪粪中耐药基因频繁被检测到,造成巨大的环境风险。目前对于畜禽粪便的最佳处置方式就是堆肥法。但是传统的堆肥法不仅周期长,且氮流失严重,不仅产生恶臭,还削弱了堆肥产品的农用价值。基于此,本研究以猪粪为堆肥原料,采用接种以黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)(简写为p)、黑曲霉(Aspergillus Niger)(简写为a)和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)(简写为b)为主的系列复合菌剂进行好氧堆肥,探究了添加不同配比菌剂对堆肥效果、重金属钝化、抗生素去除、耐药基因削减以及堆肥过程中氮转化的影响,并探讨了其对畜禽粪便好氧堆肥过程中抗生素去除和耐药基因削减的机理。本实验首先通过高温筛选法从新鲜猪粪中筛选出20株嗜热菌,对其进行耐热性检验后,进一步筛选出LB1、LB5、GS1、GS2、GS3、GS4、GS6等7株耐热菌,并分别对其进行形态学观...

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 畜禽粪便的污染现状
        1.1.1 畜禽粪便的抗生素污染现状
        1.1.2 畜禽粪便的重金属污染现状
        1.1.3 畜禽粪便的抗性基因污染现状
    1.2 畜禽粪便的资源化利用现状
    1.3 好氧堆肥的影响因素
        1.3.1 温度
        1.3.2 含水率
        1.3.3 pH
        1.3.4 C/N
        1.3.5 通风供氧
        1.3.6 添加剂
    1.4 研究来源、研究背景与目的、研究内容
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 研究背景
        1.4.3 研究目的
        1.4.4 课题研究内容
    1.5 创新之处与技术路线
        1.5.1 创新之处
        1.5.2 技术路线
第二章 嗜热菌的筛选与鉴定
    2.1 嗜热菌的分离和筛选
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验方法
    2.2 嗜热菌的鉴定和保存
        2.2.1 仪器与设备
        2.2.2 试剂
        2.2.3 形态学鉴定方法
        2.2.4 菌株的保存方法
        2.2.5 分子生物学鉴定方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 嗜热菌的分离和纯化结果
        2.3.2 嗜热菌的耐热性实验结果
        2.3.3 形态学鉴定
        2.3.4 分子生物学鉴定
第三章 接种不同菌剂对猪粪堆肥中理化性质、氮转化和重金属钝化的影响
    3.1 实验材料与方法
        3.1.1 供试材料
        3.1.2 微生物及接种制剂
        3.1.3 实验装置及实验设置
        3.1.4 样品采集和理化性质检测
        3.1.5 重金属及各种氮的形态检测方法
        3.1.6 统计分析
    3.2 接种不同菌剂对猪粪堆肥中理化性质的影响
        3.2.1 接种不同菌剂对猪粪堆肥堆体温度变化的影响
        3.2.2 接种不同菌剂对猪粪堆肥堆体基质pH的影响
        3.2.3 接种不同菌剂对猪粪堆肥堆体基质中C/N的影响
        3.2.4 接种不同菌剂对猪粪堆肥堆体种子发芽指数的影响
        3.2.5 小结
    3.3 接种不同菌剂对猪粪堆肥中重金属形态组分变化的影响
        3.3.1 接种不同菌剂对猪粪堆肥过程中重金属Zn形态转化的影响
        3.3.2 接种不同菌剂对猪粪堆肥过程中重金属Cu形态转化的影响
        3.3.3 小结
    3.4 接种不同菌剂对猪粪堆肥过程中氮转化的影响
        3.4.1 接种不同菌剂对猪粪堆肥过程中总氮和有机氮的影响
        3.4.2 接种不同菌剂对猪粪堆肥过程中铵态氮和硝态氮的影响
        3.4.3 接种不同菌剂对猪粪堆肥过程中氮损失的影响
        3.4.4 小结
    3.5 本章小结
第四章 接种不同菌剂对猪粪堆肥过程中抗生素去除、抗性基因削减和微生物群落结构的影响
    4.1 实验材料与方法
        4.1.1 供试材料
        4.1.2 微生物及接种制剂
    4.2 实验方法
        4.2.1 实验设置
        4.2.2 样品采集和预处理
        4.2.3 抗生素的检测方法
        4.2.4 DNA提取和抗性基因qPCR检测方法
        4.2.5 16SrRNA测序
        4.2.6 统计分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 接种不同菌剂对猪粪好氧堆肥过程中抗生素去除的影响
        4.3.2 接种不同菌剂对猪粪好氧堆肥过程中抗性基因削减的影响
        4.3.3 接种不同菌剂对猪粪好氧堆肥过程中微生物群落结构演变的影响
        4.3.4 细菌属、抗生素抗性基因、移动遗传因子、理化特性及抗生素残留的皮尔逊相关性分析和典型相关分析
        4.3.5 好氧堆肥接种机理研究
    4.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
致谢



本文编号：3822745