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河北省典型蔬菜地土壤中抗生素抗性基因的污染特征及其健康风险评估 被引量：1
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作者 李银辉 刘韵超 +6 位作者 郑子英 龚玉敏 刘红 闫艺漫 胡亚宁 刘瑾 王凤花 《生态毒理学报》 北大核心 2025年第2期297-309,共13页
抗生素抗性基因(antibiotics resistance genes,ARGs)作为一种新型环境污染物,在不同环境介质中广泛存在并传播。目前,畜禽粪肥的大量施用,已导致蔬菜地土壤成为ARGs的重要储存库。基于此,本研究利用实时荧光定量聚合酶链式反应(quantit... 抗生素抗性基因(antibiotics resistance genes,ARGs)作为一种新型环境污染物,在不同环境介质中广泛存在并传播。目前,畜禽粪肥的大量施用,已导致蔬菜地土壤成为ARGs的重要储存库。基于此,本研究利用实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qPCR)技术,解析了河北省典型蔬菜地土壤中ARGs的分布特征。结合土壤理化性质,通过冗余分析(redundancy analysis,RDA)等方法,探讨了影响ARGs分布特征的主控因子。此外,利用健康风险评价模型,对蔬菜地土壤中ARGs的潜在健康风险进行了评估。qPCR结果表明,蔬菜地土壤中ARGs丰度范围为3.30×10^(7)~4.64×10^(9)copies·g^(-1)(干土)。施加畜禽粪肥的土壤中ARGs丰度1.25×10^(9)copies·g^(-1)(干土)显著高于施加化肥的土壤中ARGs丰度2.48×10^(8)copies·g^(-1)(干土)。施加猪粪的土壤中ARGs丰度4.64×10^(9)copies·g^(-1)(干土)显著高于施加鸡粪的土壤1.26×10^(9)copies·g^(-1)(干土)、施加羊粪的土壤9.12×10^(8)copies·g^(-1)(干土)和施加蚯蚓粪的土壤中ARGs丰度4.59×10^(8)copies·g^(-1)(干土)。土壤中intI1基因丰度范围为8.17×10^(4)~3.21×10^(9)copies·g^(-1)(干土),且与tetC、tetG、sul1、sul2等呈显著正相关关系,说明intI1基因在ARGs的传播扩散中起着重要作用。此外,土壤中ARGs丰度与有机质、总氮和总磷等理化性质显著正相关,土壤理化性质和粪肥施加量可解释39.91%的ARGs丰度变化。健康风险评价结果表明,施加粪肥土壤ARGs的人体暴露剂量(儿童1.67×10^(4)copies·g^(-1)·d^(-1),成人2.34×10^(3)copies·g^(-1)·d^(-1))显著高于施加化肥土壤ARGs的人体暴露剂量(儿童2.99×10^(3)copies·g^(-1)·d^(-1),成人4.19×10^(2)copies·g^(-1)·d^(-1)),其中,经口摄入高于呼吸吸入和皮肤接触途径进入人体的ARGs暴露剂量,表明施加粪肥增加了ARGs对人体的潜在健康风险。本研究结果可为蔬菜地土壤ARGs污染现状的评估和风险管控提供基础数据。 展开更多
关键词 抗生素抗性基因 蔬菜地土壤 健康风险评估 粪肥 intI1基因
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河北省典型湿地沉积物中抗生素抗性基因分布特征及其影响因素
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作者 刘韵超 胡亚宁 +5 位作者 龚玉敏 郑子英 丁林 李银辉 刘瑾 王凤花 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期531-540,共10页
抗生素抗性基因(ARGs)在环境中的污染扩散导致的生态安全和健康风险已成为全球关注的热点问题。湿地生态系统作为人类活动与自然环境之间重要的生态屏障,具有较高的生态、社会和经济价值。本文以河北省典型滨海湖泊湿地(曹妃甸和南大港... 抗生素抗性基因(ARGs)在环境中的污染扩散导致的生态安全和健康风险已成为全球关注的热点问题。湿地生态系统作为人类活动与自然环境之间重要的生态屏障,具有较高的生态、社会和经济价值。本文以河北省典型滨海湖泊湿地(曹妃甸和南大港)和内陆淡水湿地(白洋淀和衡水湖)为研究区域,采集表层沉积物样品,采用定量PCR和高通量测序技术,解析了河北省典型湿地沉积物ARGs的分布特征及其影响因素。结果表明,在所有湿地沉积物中均检出2种磺胺类、8种四环素类ARGs和1种整合酶基因(intI1)。南大港湿地沉积物中ARGs总丰度均值显著高于曹妃甸、白洋淀和衡水湖沉积物中ARGs总丰度(衡水湖采样点1除外)(P<0.05)。四环素类ARGs绝对丰度为8.91×10^(3)~8.42×10^(7)copies∙g^(−1)(干土),磺胺类ARGs绝对丰度为9.63×10^(5)~2.62×10^(7)copies∙g^(−1)(干土)。intI1基因检出丰度为3.26×10^(5)~1.11×10^(8)copies·g^(−1)(干土),且intI1基因与tetA、tetL、sul1、sul2基因显著正相关(P<0.05或P<0.01或P<0.001),说明intI1基因在湿地沉积物ARGs的传播中起着重要作用。此外,高通量测序结果表明,曹妃甸和南大港沉积物细菌的Shannon和Simpson指数显著高于衡水湖(P<0.05)。非度量多维度分析(NMDS)结果表明,曹妃甸、南大港、白洋淀和衡水湖的沉积物细菌Beta多样性无显著差异。进一步通过方差分解分析发现,沉积物理化性质(pH和总磷等)和细菌群落对ARGs分布的总解释率为60.78%,其中细菌群落解释率为37.42%,说明细菌群落是影响ARGs分布的重要因素。本研究为评估河北省典型湿地沉积物中ARGs的污染现状提供了数据参考,为保护湿地生态系统安全提供了科学依据。 展开更多
关键词 湿地 沉积物 抗生素抗性基因 intI1基因 细菌群落结构
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不同施肥类型对蔬菜地土壤抗生素抗性基因和细菌群落结构的影响 被引量：4
3
作者 郑子英 丁林 +4 位作者 杨晶 韩婉雪 刘瑾 王新珍 王凤花 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1953-1962,共10页
农田土壤生态系统是抗生素抗性基因(ARGs)的源与汇,畜禽粪便施用是土壤中ARGs的重要来源。畜禽粪便在蔬菜地土壤中的大量施用,加剧了蔬菜地土壤ARGs的污染,对人类健康造成潜在危害。本文采集了河北省不同施肥类型(施用鲜鸡粪、鲜羊粪、... 农田土壤生态系统是抗生素抗性基因(ARGs)的源与汇,畜禽粪便施用是土壤中ARGs的重要来源。畜禽粪便在蔬菜地土壤中的大量施用,加剧了蔬菜地土壤ARGs的污染,对人类健康造成潜在危害。本文采集了河北省不同施肥类型(施用鲜鸡粪、鲜羊粪、鲜牛粪、商品有机肥以及单施化肥)的蔬菜地表层土壤(0~20cm)样品,采用定量PCR技术和高通量测序技术对蔬菜地土壤ARGs和细菌群落结构开展了研究,旨在探究不同施肥类型蔬菜地土壤中ARGs的分布特征及其影响因素。结果表明,不同施肥类型蔬菜地土壤中均检测到较高丰度的四环素类ARGs(tetA、tetC、tetG、tetL、tetO、tetM、tetW、tetQ)、磺胺类ARGs(sul1、sul2)以及Ⅰ类整合酶基因(intI1),9其中所有施肥处理土壤中磺胺类ARGs总绝对丰度高达9.96×10 copies∙g^(-1)(干土),且显著高于四环素类ARGs总丰9度[1.07×10 copies∙g^(-1)(干土)]。畜禽粪肥和化肥的施用都显著增加了土壤中ARGs丰度,其中高化肥施加量土壤中9 ARGs检出丰度最高[6.34×10 copies∙g^(-1)(干土)],8商品有机肥土壤中ARGs检出丰度最低[3.09×10 copies∙g^(-1)(干土)]。施畜禽粪肥土壤中细菌群落的Shannon指数和Chao1指数显著高于高化肥施加量土壤,但与低化肥施加量土壤差异不显著,说明畜禽粪肥施用显著提高了土壤细菌群落的α多样性。Pearson相关性分析结果表明,细菌群落结构是影响ARGs分布的重要因素。IntI1基因与sul2、tetG、tetQ以及tetW基因呈显著正相关(P<0.05),说明intI1基因在ARGs的传播和扩散中也起着重要作用。本研究结果表明高化肥施用量能显著增加蔬菜地土壤ARGs的丰度,商品有机肥的施用对土壤ARGs丰度影响最小。本研究为评估不同施肥类型蔬菜地土壤中ARGs的污染现状提供了相应的数据参考。 展开更多
关键词 抗生素抗性基因 蔬菜地土壤 畜禽粪便 细菌群落结构 intI1基因
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