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近年来,抗生素在水和土壤环境中被普遍检出。含抗生素的污水流入污水处理厂,使其成为抗生素在环境中的重要“汇”。活性污泥法是目前城市污水处理厂广泛采用的二级处理工艺,研究抗生素与其中微生物相互作用机理,对于深入了解抗生素的环境行为及影响具有重要意义。本研究首先从强化生物除磷系统中分离出具有磷及CODcr去除能力的Shewanella菌,研究了Shewanella菌与五大类、十二种典型抗生素的相互作用。结果表明,抗生素通过影响Shewanella菌胞内代谢影响其对磷及CODcr的去除。Shewanella菌通过吸附去除阿莫西林,通过吸附与生物降解去除头孢氨苄,降解产物为2-羟基-3-苯基吡嗪。在此基础上,选取污水中检出量和检出率较高的四环素,研究了不同浓度四环素与污水生物脱氮除磷工艺微生物的长期相互作用。研究发现,痕量四环素（20和50μg/L）可通过降解和吸附作用被有效去除,对脱氮除磷效果无明显影响,但可充当信号分子,使主要脱氮除磷功能菌含量升高。长期作用下（150天）,痕量四环素使系统中外排泵和四环素灭活抗性基因含量升高,同时影响微生物群落组成结构。脱氮除磷系统对高浓度四环素（2和5 mg/L）的生物降解作用逐渐增强,进一步测定了四环素生物降解产物,并从生态毒性的角度对处理效果进行了评价。高浓度四环素抑制硝化及强化生物除磷作用,在长期运行过程中（120天）,Nitrospira和聚磷菌在系统中的相对含量升高,氨氧化细菌、Nitrobacter和denitrifiers仍无法适应。同时,外排泵、核糖体保护蛋白及四环素灭活抗性基因含量迅速增加,微生物群落丰富度和多样性降低,微生物群落结构显著改变。脱氮除磷系统中四环素抗性以外排泵抗性为主,水平基因转移促进了抗性基因在脱氮除磷系统中的扩散与传播。