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近些年,抗生素在医疗、畜牧及水产养殖行业应用日益广泛,过量的抗生素以原物或代谢物的形式通过人体和动物的排泄进入环境中,使得近年来我国水体及土壤中抗生素的检出屡见不鲜。抗生素自身的物理化学性质使其难以被机体完全吸收利用,因此大多数抗生素被排放进入环境,但由于目前水处理系统的局限性和抗生素自身的难降解性,使其残留在环境中成为新型污染物,因此,清洁高效地解决抗生素残留问题是当下研究的热点。目前已有许多研究表明,周丛生物对于抗生素具有降解去除的效果,但周丛生物中附着藻胞外多糖和细菌对于抗生素的去除研究还有待丰富。本研究将室外和室内模拟实验相结合,先以周丛生物膜整体为研究对象,探讨了不同营养盐浓度对于附着藻类去除抗生素的影响,后选取其中的优势藻胶网藻(Dictyosphaerium sp.,FACHB-2072)和小球藻(Chlorella sp.)作为研究对象,在室内进行模拟实验,观测两种微藻藻细胞的生长水平、胞外多糖含量的变化、光合作用活力及其对恩诺沙星的去除效率,除此之外,还要观察两种微藻的胞外分泌物(EPS)和微生物群体对恩诺沙星的去除效果,来探究周丛生物中附着藻类胞外多糖与细菌在生物降解抗生素中的协同作用,以期探寻清洁高效去除水体中抗生素残留的新方法,也为周丛藻类在实际应用中的生物资源化利用提供新方向。主要研究结果如下:(1)周丛生物膜对于磺胺和恩诺沙星都具有良好去除效果,磺胺的去除率都在50%以上,恩诺沙星的去除率均在90%以上。各处理组中,2-0.2组对磺胺的去除率显著高于其他各组(P<0.01),去除效果最好,但各处理组间对恩诺沙星的去除率差异并不显著,说明周丛生物在较宽的N-P营养水平范围内对恩诺沙星具有良好的去除能力。周丛生物光合色素含量和光合活力则呈现先降低后上升的“单峰模式”,表明其具有较强的适应性和恢复力。生物膜中主要以小球藻、衣藻、胶网藻、栅藻等净化能力较强的微型绿藻为主,但不同营养条件下群落组成不同。根瘤菌科(Rhizobiaceae)、Frankiales(放线菌门)和莫拉氏菌科(Moraxellaceae)菌群在2-0.2组显著富集,几丁质嗜菌科(Chitinophagaceae)在四个处理组中的相对丰度都处在最高水平。微生物的群落组成差异,是各处理组抗生素去除率差异的重要因素。(2)通过向不同生物量密度的胶网藻和小球藻中添加5mg·L-1的恩诺沙星,探究两种优势附着藻对于恩诺沙星的去除效果。结果发现,恩诺沙星对胶网藻和小球藻的光合活力都造成了一定程度的胁迫作用,其中对于胶网藻的胁迫作用更强,并且初始藻液密度越低,受到的胁迫效应越强。不同生物量密度的胶网藻和小球藻对恩诺沙星的去除效果不同,在一定范围内,生物量浓度越大,去除效果越明显,胶网藻各处理组对恩诺沙星的去除率分别为9.65%,12.00%和15.81%,小球藻各处理组对恩诺沙星的去除率分别为7.18%,7.91%和10.54%,二者相比,胶网藻对恩诺沙星的去除效果更好。恩诺沙星对藻细胞造成了一定程度的损伤,丙二醛反映了藻细胞的受损伤程度,初始添加的藻液密度越低受损伤程度越高。胶网藻和小球藻都出现了藻密度越低对应的水溶性多糖(RPS)含量越高的现象,推测藻类分泌RPS可能是一种应对外界胁迫的防御机制。(3)取上海海洋大学校园明湖水样,经过滤预处理后,按照附着藻探究实验中的生物量密度提取胞外多糖加入预处理后的水样中,培养水体微生物,进行附着藻胞外多糖在微生物去除恩诺沙星中的作用研究。结果发现,在实验周期内,胶网藻和小球藻胞外多糖处理条件下,p H值都随着生物量密度的增加而升高。两种处理条件下,各组的水溶性糖含量在实验周期内都呈现出先升高后下降的趋势,且随着提取胞外多糖的藻液生物量密度越高,水溶性多糖(RPS)含量就越高。在实验周期内,两种处理条件下溶氧(DO)含量变化趋势均与p H的变化趋势相近。且添加了胶网藻和小球藻提取的胞外多糖的培养液的溶氧含量都随着生物量密度的增加而升高。实验周期内微生物多样性和群落特征发生了改变。实验周期内微生物多样性和群落特征发生了改变。科水平上,胶网藻胞外多糖处理条件下第0d相对丰度百分比占比较高的分别是黄杆菌科(Flavobacteriaceae)、丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)、假单胞菌科(Pseudomonadaceae)、莫拉氏菌科(Moraxellaceae)和鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae),小球藻胞外多糖处理条件下占优势的则是丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)、鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)、假单胞菌科(Pseudomonadaceae)和孢鱼菌科(Sporichthyaceae);第16d时,胶网藻胞外多糖处理条件下相对丰度百分比占比较高的分别是莫拉氏菌科(Moraxellaceae)、鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)、柄杆菌科(Caulobacteraceae)、嗜甲基菌科(Methylophilaceae)和螺状菌科(Spirosomaceae),小球藻胞外多糖处理条件下占优势的则是鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)、微杆菌科(Microbacteriaceae)、柄杆菌科(Caulobacteraceae)、螺状菌科(Spirosomaceae)和嗜甲基菌科(Methylophilaceae)。第0d时各组的α多样性均显著高于第14d,表明恩诺沙星抑制了微生物多样性的升高,但小球藻胞外多糖处理条件下,同一天比较而言,提取胞外多糖的藻密度越高,α多样性越高。胶网藻和小球藻的胞外多糖均可直接促进恩诺沙星的去除,也可通过影响微生物优势菌群的改变而增加恩诺沙星的去除,并且胶网藻胞外多糖作用效果比小球藻更明显,小球藻胞外多糖作用效果比胶网藻更明显,各组普遍的去除率较高,分别为17.83%,17.89%和24.18%,而胶网藻去除率在10mg·L-1组和15mg·L-1组略低于小球藻,分别为11.26%和14.54%,但20mg·L-1组的去除率在各处理组中最高,达到了28.89%。