近年来,抗生素滥用问题逐渐严重,由于氟喹诺酮类抗生素(FQs)中典型抗生素环丙沙星具有强效的灭菌作用,使其得到了人类广泛的应用。但是此抗生素的大量使用,导致其通过各种环境介质进入人类生存环境,影响人类生活,造成“假持续”现象。如果FQs长期存在于环境中环境中,将对微生物造成选择性压力,以及引发诱导抗性基因(ARGs)及抗药细菌的产生,这成为人类健康的重大隐忧。市政污水处理系统是FQs及其抗性基因的其中一个重要污染源,已经引起学者们广泛的关注。研究FQs及其产生的抗性基因在污水处理厂和污水处理过程中的影响及迁移规律,对减少和预防污水处理厂中FQs及其ARGs等微污染物的排放具有重要的意义。本文以模拟序批式(SBR)处理生活污水系统作为研究对象,主要考察SBR中环丙沙星对整个处理系统的影响,以期为环丙沙星的的去除和抗生素在污水处理系统中的影响机理研究打好坚实基础。在本研究中,实验对不同浓度(0.2 mg/L和2 mg/L)环丙沙星对污水中废水营养物去除短期和长期影响进行了评估。研究结果表明,不同浓度的环丙沙星对活性污泥微生物的表面完整性和细胞活性没有明显或长期影响,短期试验证明不同浓度的环丙沙星对污水中营养物质的去除影响也可以忽略。然而,延长环丙沙星的处理时间后,与空白组反应器相比,投加环丙沙星后,总磷的去除率从96.8%分别降低到91.7%(0.2mg/L)和90.5%(2mg/L),总氮的去除率从95.8%分别降低到84.9%(0.2mg/L)和80.2%(2mg/L),脱氮除磷能力逐渐降低。机理研究分析表明,环丙沙星抑制了微生物的反硝化作用和对磷的摄取过程,同时厌氧反应阶段中胞内聚羟基脂肪酸转移和糖原的合成也受到影响。此外,环丙沙星对亚硝酸盐还原酶(NIR)和多聚磷酸盐激酶(PPK)的活性也有不同程度的影响。进一步的高通量测序研究分析表明,与空白实验组相比,两个环丙沙星反应器活性污泥中的聚磷菌和反硝化细菌的生物量减少,聚糖菌有所增加,进而验证了反应器总营养物的去除效率降低与这些关键微生物的生物量减少有直接关系。