土柱模拟农田土壤中磺胺嘧啶及抗性基因的机制及阻控技术研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.1课题的意义磺胺类药物是一类人工合成的抗生素药物,主要用于水产养殖、动物饲养和人类由细菌和各种微生物引起的疾病治疗中。

由于这类药物在动物体内很难被完全吸收,大部分以母体或代谢产物的形式通过粪尿排出体外进入环境,导致药物在环境中的大量残留。

人用/兽用抗生素药物滥用除了直接对环境造成污染外，还可能导致土壤环境中诱导和产生了大量耐药性细菌（antibiotic resistance bacteria,arb）和抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes,args），并可通过食物链传递增加人体耐药风险。

2. 研究的基本内容和问题

2.1研究的目标农田土壤-地下水中磺胺类抗生素-arb-args迁移机制及阻控技术2.2研究内容1) 磺胺嘧啶(sulfadiazine，sdz)在农田土壤-地下体系中迁移规律及影响因素我们监测和分析磺胺嘧啶垂直分布和消减动态，分析土壤和水样品中磺胺嘧啶抗生素的赋存形态包括水溶态、交换态、结合态；分析土壤理化性质，包括沙壤粘、有机质、cec、eh、ph，揭示磺胺嘧啶抗生素在农田土壤地下水系统中的迁移规律和影响因素。

2) arb/args在农田土壤-地下水扩散传播特征及群落响应本实验在垂直方向上重点添加铜绿假单胞菌（pseudomonas aeruginosa pao1），并运用分子生物学手段人为导入红色荧光基因与sul基因。

通过荧光追踪确定迁移过程，进一步测定和分析args的扩散传播，并通过高通量测序的方法分析微生物群落在垂直方向上的群落变化。

3. 研究的方法与方案

4. 研究创新点

5.特色或创新之处将土壤-地下水系统视为完整连贯体系开展综合研究，以明确地下水系统中的污染物迁移过程、扩散传播机制以及生态环境风险。

5. 研究计划与进展

6.研究计划及预期进展6.1进度安排（包括论文撰写）2018年3月上旬：查找文献，确定研究方向；准备实验所需设备和仪器2018年3月中旬：采集土壤样品；搭建土柱-地下水研究模拟平台2018年3月下旬：购买实验所需试剂和相关药品；准备开题报告2018年4月上旬：进行实验；样品分析2018年4月中旬-2018年4月下旬：整理、处理、分析数据； 2018年5月上旬：撰写结题报告；撰写学术论文 2018年5月中下旬：答辩6.2预期结果与可能存在的问题6.2.1.预期结果1) 探明农田土壤-地下水系统sdz-arb-args迁移扩散机制2) 研发基于生物质炭的原位风险阻控技术6.2.2可能存在的问题1) 在实际情况中，arb-args水平迁移转化对垂直方向的影响机制尚不明确。

2) 因为土柱较高，为防止大风等恶劣天气破坏实验，还要尽可能的模仿自然条件，所以土柱的放置需要仔细考虑。

3） 铜绿假单胞菌是条件致病菌，所以土柱周围应设置隔离带，防止非试验人员触摸。