活性炭对城市有机固废厌氧消化过程抗生素抗性基因行为特征的影响

来源：环境科学杂志2021年第1期北京时间：

作者：马佳莹,王盼亮,汪冰寒,苏应龙,谢冰

单位：华东师范大学生态与环境科学学院, 上海有机固废生物转化工程技术研究中心, 上海 200241,华东师范大学生态与环境科学学院, 上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室, 上海 200241,上海污染控制与生态安全研究院, 上海 200092,华东师范大学生态与环境科学学院, 上海有机固废生物转化工程技术研究中心, 上海 200241,华东师范大学生态与环境科学学院, 上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室, 上海 200241,上海污染控制与生态安全研究院, 上海 200092,华东师范大学生态与环境科学学院, 上海有机固废生物转化工程技术研究中心, 上海 200241,华东师范大学生态与环境科学学院, 上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室, 上海 200241,上海污染控制与生态安全研究院, 上海 200092,华东师范大学生态与环境科学学院, 上海有机固废生物转化工程技术研究中心, 上海 200241,华东师范大学生态与环境科学学院, 上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室, 上海 200241,上海污染控制与生态安全研究院, 上海 200092,华东师范大学生态与环境科学学院, 上海有机固废生物转化工程技术研究中心, 上海 200241,华东师范大学生态与环境科学学院, 上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室, 上海 200241,上海污染控制与生态安全研究院, 上海 200092

摘要：城市有机固废是抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes，ARGs）的来源和储存库之一，其生物处理过程中ARGs的赋存变化规律需深入研究.采用定量PCR方法分析城市有机固废厌氧消化过程中多种类型ARGs和整合子基因的变化特征，探究了不同粒径的活性炭对目标基因行为特征的影响以及ARGs变化的潜在微生物机制.结果表明，无论是否添加活性炭，厌氧消化过程对初始体系中的总ARGs均具有削减作用，总ARGs绝对丰度的削减率为29.95%~63.40%.城市有机固废厌氧消化最终体系中，粉末活性炭（powered activated carbon，PAC）添加组中总ARGs丰度显著高于对照组（P<0.05），即PAC削弱了ARGs的削减效果，颗粒活性炭对ARGs变化无显著影响.厌氧消化过程中，ARGs的潜在宿主细菌主要属于梭菌纲（Clostridia）、拟杆菌纲（Bacteroidia）和互营养菌纲（Synergistia）.PAC添加时，潜在宿主细菌的富集是目标基因增殖的重要原因，且Clostridia可能是厌氧消化过程中ARGs消长的主要驱动因子.本研究结果将为了解城市有机固废厌氧消化过程中ARGs的转归特征以及外源添加活性炭对ARGs的影响机制提供参考.

关键词：城市有机固废,厌氧消化,抗生素抗性基因(ARGs),活性炭,宿主细菌,