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抗生素抗性基因（ARGs）的环境污染日趋严重，已成为全球严峻的环境健康难题之一。剩余污泥作为污水生物处理的终端副产物，富含有机质和多元的微生物，亦是ARGs的重要储库。但由于ARGs可在生物介质中水平转移的特性，现有的生物资源化方法对污泥ARGs削减处理效果甚微。污泥蚯蚓堆肥是利用蚯蚓的生态功能结合蚓触圈微生物将污泥有机质转化为生物有机肥的资源化处理技术。然而，对于污泥蚯蚓堆肥中的ARGs的研究鲜有报道。因此本课题以污泥肥料化为理念，探讨蚯蚓对污泥蚯蚓堆肥过程中ARGs归趋的影响以及削减因子，旨在为消减污泥蚯蚓堆肥体中ARGs的污染及提升污泥蚯蚓粪的市场价值提供科学依据。主要研究结果如下：
1）基于初探研究结果表明，蚯蚓能够在初期增加污泥中微生物数量和活性，显著加速污泥有机物降解与腐殖类物质的转化（P<0.05）。同时，蚯蚓能够提升细菌16S rDNA的α和β多样性（P<0.05），增加堆肥体中放线菌、根瘤菌、硝化菌等功能性菌群的丰度，改变污泥蚯蚓堆肥的进程。相比不接种蚯蚓的对照组，蚯蚓能够显著降低污泥中四环素类(tetC、tetG、tetM、tetO、tetW和tetX)、喹诺酮类(gryA,parC和qnrS)ARGs以及整合子Intl-1的丰度（P<0.05），并能完全去除parC。冗余分析表明，蚯蚓堆肥体中环境因子、细菌种群和基因水平转移都会决定ARGs的归趋。
2）基于对污泥蚯蚓堆肥前后样品进行16S rDNA宏基因组测序发现，变形菌门、放线菌门和拟杆菌门为污泥蚯蚓粪的优势菌门。蚯蚓污泥堆肥系统中存在139种ARGs，分属30个大类，主要为β-内酰胺类、氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类等。与无蚯蚓组相比，蚯蚓堆肥组中ARGs总丰度降低了41.5%。相比而言，蚯蚓堆肥能够有效削减tetX、sul2、sul1、ermF、ermT、tet36、aph6-Id、adeF等优势ARGs的丰度。并且蚯蚓能降低遗传元件质粒和接合子的种类和丰度，但对转座子降低效果不明显。同时，蚯蚓堆肥能够增加ARGs变形菌宿主的丰度而降低厚壁菌宿主的丰度。微生物种群的转换和遗传元件的减少是蚯蚓堆肥减轻ARGs污染的主要原因。
3）基于污泥四环素浓度对其蚯蚓堆肥的影响探明，低浓度四环素可显著增加蚯蚓的生物量（P<0.05），进而加速有机物的降解和腐殖质化及硝化作用；而四环素浓度超过500mg/kg则有显著的抑制作用（P<0.05）。四环素的含量与细菌的α多样性有明显的负相关关系（P<0.05）。与不添加的对照相比，添加四环素致使IntI-1显著增加了4.25倍（P<0.05）；并致使四环素类抗性基因（tetC、tetG、tetM、tetW和tetX）显著增加了4.7~186.9倍（P<0.05），其中tetM基因丰度与四环素含量呈现出显著的正相关关系。控制初始污泥中四环素含量可降低ARGs的丰度及其潜在的传播风险。
4）基于蚯蚓停留时间的研究结果表明，蚯蚓停留时间与污泥有机物降解速度与硝化速率呈显著性正相关关系（P<0.05）。蚯蚓停留时间越长越能增加堆肥体中细菌种群的α多样性（P<0.05），但对β多样性影响较小。四环素和磺胺嘧啶主要在污泥蚯蚓堆肥初期被降解，而蚯蚓停留时间对其影响不显著。蚯蚓停留时间越长越能显著增加污泥蚯蚓粪中ARGs（tetX、sul2和sul1）和IntI-1的丰度（P<0.05），增加其污染和传播的风险。控制蚯蚓的停留时间可削减污泥蚯蚓粪中ARGs的污染及其传播风险。
1）基于初探研究结果表明，蚯蚓能够在初期增加污泥中微生物数量和活性，显著加速污泥有机物降解与腐殖类物质的转化（P<0.05）。同时，蚯蚓能够提升细菌16S rDNA的α和β多样性（P<0.05），增加堆肥体中放线菌、根瘤菌、硝化菌等功能性菌群的丰度，改变污泥蚯蚓堆肥的进程。相比不接种蚯蚓的对照组，蚯蚓能够显著降低污泥中四环素类(tetC、tetG、tetM、tetO、tetW和tetX)、喹诺酮类(gryA,parC和qnrS)ARGs以及整合子Intl-1的丰度（P<0.05），并能完全去除parC。冗余分析表明，蚯蚓堆肥体中环境因子、细菌种群和基因水平转移都会决定ARGs的归趋。
2）基于对污泥蚯蚓堆肥前后样品进行16S rDNA宏基因组测序发现，变形菌门、放线菌门和拟杆菌门为污泥蚯蚓粪的优势菌门。蚯蚓污泥堆肥系统中存在139种ARGs，分属30个大类，主要为β-内酰胺类、氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类等。与无蚯蚓组相比，蚯蚓堆肥组中ARGs总丰度降低了41.5%。相比而言，蚯蚓堆肥能够有效削减tetX、sul2、sul1、ermF、ermT、tet36、aph6-Id、adeF等优势ARGs的丰度。并且蚯蚓能降低遗传元件质粒和接合子的种类和丰度，但对转座子降低效果不明显。同时，蚯蚓堆肥能够增加ARGs变形菌宿主的丰度而降低厚壁菌宿主的丰度。微生物种群的转换和遗传元件的减少是蚯蚓堆肥减轻ARGs污染的主要原因。
3）基于污泥四环素浓度对其蚯蚓堆肥的影响探明，低浓度四环素可显著增加蚯蚓的生物量（P<0.05），进而加速有机物的降解和腐殖质化及硝化作用；而四环素浓度超过500mg/kg则有显著的抑制作用（P<0.05）。四环素的含量与细菌的α多样性有明显的负相关关系（P<0.05）。与不添加的对照相比，添加四环素致使IntI-1显著增加了4.25倍（P<0.05）；并致使四环素类抗性基因（tetC、tetG、tetM、tetW和tetX）显著增加了4.7~186.9倍（P<0.05），其中tetM基因丰度与四环素含量呈现出显著的正相关关系。控制初始污泥中四环素含量可降低ARGs的丰度及其潜在的传播风险。
4）基于蚯蚓停留时间的研究结果表明，蚯蚓停留时间与污泥有机物降解速度与硝化速率呈显著性正相关关系（P<0.05）。蚯蚓停留时间越长越能增加堆肥体中细菌种群的α多样性（P<0.05），但对β多样性影响较小。四环素和磺胺嘧啶主要在污泥蚯蚓堆肥初期被降解，而蚯蚓停留时间对其影响不显著。蚯蚓停留时间越长越能显著增加污泥蚯蚓粪中ARGs（tetX、sul2和sul1）和IntI-1的丰度（P<0.05），增加其污染和传播的风险。控制蚯蚓的停留时间可削减污泥蚯蚓粪中ARGs的污染及其传播风险。