水量差异对再生水灌溉土壤耐药性传播的影响

来源：中国环境科学杂志2025年第10期北京时间：

作者：张芷柔, 单馨, 陈海洋, 刘畅

单位：1. 北京师范大学水科学研究院, 北京 100875;2. 生态环境部南京环境科学研究所, 江苏 南京 210042

摘要：再生水是农业领域重要的灌溉水源,但再生水中含有抗生素抗性基因(ARGs),是潜在的污染源.再生水灌溉量对土壤耐药性水平的影响的相关研究报道较少.本文构建对照试验,结合宏基因组分析手段,对以上问题进行了对比分析.结果显示,在再生水-土壤灌溉系统中共鉴定出分属于27种类型的442种ARGs.再生水灌溉土壤中ARGs丰度增长了4.04%~28.62%,黏菌素类、β-内酰胺类、多药类等ARGs的丰度增幅最大.灌溉过程中,土壤ARGs丰度、多样性和风险性以及再生水贡献度均呈现出整体先上升后下降的波动变化过程,高灌溉量会强化土壤耐药性水平,这在灌溉中期尤为明显.但受土壤基质效应和恢复能力影响,灌溉量差异对灌溉土壤耐药性的影响并不显著(方差分析,P>0.1).网络分析和方差分解分析(VPA)结果显示,微生物群落是再生水灌溉土壤ARGs传播的主要影响因素,而高灌溉量提高了以整合子intI1为代表的移动遗传元件(MGEs)对ARGs传播的贡献度,这导致源特征显著弱化.研究结果可为再生水和土壤抗生素耐药性传播提供基础理论补充,为土壤抗生素耐药性风险防控和再生水利用提供科学指导.

关键词：抗生素抗性基因,再生水,灌溉水量,土壤,来源分析

基金资助：北京自然科学基金资助项目(8222059)