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随着人类医疗水平的增加,抗生素的种类也随之增加。然而,抗生素的大量使用导致细菌耐药性的增加,从而导致抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes, ARGs)的种类和含量大量增加。ARGs由于其稳定性强、不易分解,可以在不同区域之间迁移和在不同物种之间交换、传播,已成为新型污染物,引起全球范围内广泛关注。我国是抗生素生产和使用大国,环境中抗生素及抗生素抗性基因污染可能会更为严重。碱处理剩余污泥是污泥预处理方式中较为常用而有效的处理方式,碱处理对污泥的处理效果较好。微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell, MFC)由于其在处理废料的同时产生电能,成为实现资源化利用、缓解当前能源危机和解决环境问题的有效途径之一。本研究以大连和哈尔滨污水处理厂中剩余污泥为研究对象,利用SYBR Green I实时定量PCR方法对ARGs进行定量分析,以ARGs的拷贝数与16S rRNA的比值代表ARGs占样品DNA中的丰度。考察污水处理厂剩余污泥及其经过碱处理和MFC处理后ARGs的丰度变化。本文主要研究结果如下:1.在不同污水处理厂污泥中,除blaTEM在中药厂、养鸡场和养猪场未检出外,其余各ARGs均有较高的检出率,养鸡场中各抗性基因含量最高,其次为5个生活污水处理厂,而制药污水处理厂和中药污水处理厂含量较少。四种四环素类抗生素中tet(M)含量最高,tet(W)含量最低;在两种β-内酰胺类ARGs中blaoxA-I的丰度范围在10-4到10-2之间远高于blaTEM;对于两种磺胺类ARGs来说sul(Ⅰ)和sul(Ⅱ)的丰度相差不大。三种ARGs的含量比较为磺胺类ARGs>β-内酰胺类ARGs>四环素类ARGs。2.对比未经碱处理和碱处理后污泥三种种类型的ARGs来说,ARGs的丰度变化不同。未经碱处理污泥中tet(M)和tet(O)的含量随着时间的增加而增加,tet(Q)和tet(W)的含量在第5天时最高,之后随着时间的增加而降低,而碱处理后tet(M)、tet(O)和tet(W)的含量在第5天时最高,之后随着时间的增加和降低,而tet(Q)的含量从第1天开始随着时间的增加而增加,到第10天时达到最高,之后含量有所降低。blaoxA-I的含量在未经碱处理与碱处理污泥中的趋势相同,且随着时间的增加而增加,碱处理污泥中blaoXA-I的含量高于未处理污泥。blaTEM的含量在未处理污泥中随时间的增加而增加,而在碱处理污泥中随着时间的增加而减少。sul(I)和sul(Ⅱ)的含量在未经碱处理和碱处理污泥中无明显变化。碱处理后对污泥的污染物成分有一定去除效果,同时对部分ARGs的丰度具有一定影响,但影响较小。3.运行MFC后,未经碱处理污泥的ARGs含量与接种前污泥相比没有明显变化,碱处理污泥ARGs含量有少量的增加,碳刷上ARGs的含量均有显著的增加。三种类型ARGs的相对比值未发生改变,仍是磺胺类ARGs大于β-内酰胺类ARGs大于四环素类ARGs。由此可知,利用MFC可以一定程度的抑制剩余污泥中抗生素抗性基因含量的增加,而在阳极碳刷富集微生物产电的过程,对含ARGs的微生物菌体也有较高的富集效果。