针对当前水体中抗生素污染、养殖场粪便污染以及能源短缺等问题,本研究提出利用养殖场牛粪和玉米秸秆进行厌氧发酵实验,探索抗生素(磺胺二甲基嘧啶、红霉素)在厌氧发酵系统中的去除以及对厌氧发酵产气性能、酸碱度、原料降解、酶活性和微生物群落变化的影响,研究抗生素在厌氧发酵中的去除机制和对厌氧发酵性能影响机制。主要结果如下:(1)外源添加抗生素(磺胺二甲基嘧啶、红霉素)的玉米秸秆和牛粪混合厌氧发酵的产气量呈随添加浓度升高抑制作用增强的现象,且对CH4含量的抑制程度随添加浓度增加不断上升。添加抗生素影响了厌氧发酵过程稳定性。添加磺胺二甲基嘧啶的浓度为20 mg/L和40 mg/L时,对pH值有明显减低;添加红霉素的组,其pH降低程度随添加浓度升高而变大。添加抗生素对ORP降低过程的抑制作用随添加浓度升高而加大。(2)磺胺二甲基嘧啶抑制了厌氧发酵前期的水解过程,添加磺胺二甲基嘧啶和红霉素的各组在发酵前期COD、NH4+-N、VFA等含量均比空白对照组低,且VFA在厌氧发酵后期的消耗速率减慢,在发酵后期对木质纤维素的降解具有抑制作用。添加抗生素对酶的活性均产生抑制作用,且抑制程度随抗生素的添加浓度升高而变大。添加磺胺二甲基嘧啶对辅酶F420活性影响较大,添加红霉素对纤维素酶的活性影响较大。(3)抗生素的添加改变了微生物的群落结构。磺胺二甲基嘧啶和红霉素的添加组中,古菌的多样性低于空白对照组。其中,磺胺二甲基嘧啶的浓度达到20 mg/L时开始对古菌群落多样性产生明显影响,红霉素的浓度在达到40 mg/L时开始对古菌群落多样性产生明显影响。红霉素添加组的古菌群落多样性在发酵后期有所恢复。(4)厌氧发酵过程能够有效的对磺胺二甲基嘧啶和红霉素进行去除。添加磺胺二甲基嘧啶浓度为1mg/L、20mg/L、40mg/L时的去除率分别为92%、67%、62%;添加红霉素各组的去除率均在90%以上。两种抗生素的去除主要发生在厌氧发酵的前期。本研究探索了抗生素在厌氧发酵过程中的去除以及抗生素对厌氧发酵过程的影响,厌氧发酵能够对磺胺二甲基嘧啶和红霉素进行有效的去除;随着抗生素添加浓度的增加,对厌氧发酵产气性能、过程稳定性、有机物质的降解、酶活性和微生物群落多样性的抑制作用不断加大。本研究进一步研究了发酵系统性能的各指标、微生物群落结构变化以及与抗生素去除效率的关系,分析了抗生素在厌氧发酵中的去除机制和抗生素对厌氧发酵过程的抑制机制,为厌氧发酵手段抗生素去除和含抗生素粪便的能源化利用提供了新思路。