中文关键词环丙沙星膜生物反应器微生物群落氨氮抗性基因 英文关键词ciprofloxacinmembrane bioreactor (MBR)microbial communityammonium nitrogenantibiotic resistant genes (ARGs)

作者	单位	E-mail
戴琦	浙江清华长三角研究院生态环境研究所, 浙江省水质科学与技术重点实验室, 嘉兴 314006	xunyiDQ@163.com
刘锐	浙江清华长三角研究院生态环境研究所, 浙江省水质科学与技术重点实验室, 嘉兴 314006	liuruitsinghuazj@gmail.com
梁玉婷	中国科学院南京土壤所, 南京 210008
舒小铭	浙江清华长三角研究院生态环境研究所, 浙江省水质科学与技术重点实验室, 嘉兴 314006
徐灿灿	浙江清华长三角研究院生态环境研究所, 浙江省水质科学与技术重点实验室, 嘉兴 314006
陈吕军	浙江清华长三角研究院生态环境研究所, 浙江省水质科学与技术重点实验室, 嘉兴 314006 清华大学环境学院, 北京 100084	chenlj@tsinghua.edu.cn

中文摘要 用膜生物反应器（membrane bioreactor，MBR）处理含环丙沙星（ciprofloxacin，CIP）的合成废水，考察了不同CIP进水浓度（0、5、10、15 mg ·L^-1）下MBR的微生物群落特征和抗性基因丰度的变化.结果表明，随着进水中CIP浓度从0 mg ·L^-1增加至15 mg ·L^-1，变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）仍保持为优势菌门，相对丰度比例分别为57.5%和12.7%；红环菌科（Rhodocyclaceae）、Chitinophagaceae和丛毛单胞菌科（Comamonadaceae）被选择成为优势菌科，比例分别为29.96%、5.44%和6.60%；Methyloversatilis、Ferruginibacter、动胶菌属（Zoogloea）和丛毛单胞菌属（Comamonas）被选择成为优势菌属，比例分别为21.70%、7.56%、5.24%和4.15%；Chao1、ACE、Shannon指数逐渐降低和Simpson指数逐渐升高，表明MBR污泥中微生物丰富度和多样性均降低；亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）、硝化螺旋菌属（Nitrospira）、产碱菌属（Alcaligenes）和硝化杆菌属（Nitrobacter）相对丰度减少，使得氨氮去除率降低.CIP抗性基因（CIP-ARGs）分析表明，当MBR在CIP投加浓度为5 mg ·L^-1下运行至第33 d时，反应器中的gyrA、gyrB和parC基因相对丰度较CIP投加初期增加，加大了抗药风险. 英文摘要 A membrane bioreactor (MBR) was used to treat ciprofloxacin (CIP)-contaminated artificial wastewater. The microbial community structure and the abundance of antibiotic resistant genes (ARGs) in the MBR were studied at four CIP dosages (0, 5 mg·L^-1, 10 mg·L^-1, and 15 mg·L^-1). The results showed that Proteobacteria and Bacteroidetes remained the dominant phylum, with relative abundances of 57.5% and 12.7%, respectively, as the dosage of CIP was increased from 0 mg·L^-1 to 15 mg·L^-1. Rhodocyclaceae, Chitinophagaceae, and Comamonadaceae became the dominant family with abundances of 29.96%, 5.44%, and 6.60%, respectively. Methyloversatilis, Ferruginibacter, Zoogloea, and Comamonas became the dominant genus, with relative abundances of 21.70%, 7.56%, 5.24%, and 4.15%, respectively. The decrease of Chao1, ACE, and Shannon and the increase of Simpson indicated a decrease in microbial abundance and diversity. The relative abundances of Nitrosomonas, Nitrospira, Alcaligenes, and Nitrobacter decreased, which caused a decrease in the NH₃-N removal rate. A CIP-ARGs analysis revealed that the relative abundances of gyrA, gyrB, and parC were increased, beginning after the sludge was dosed with 5 mg·L^-1of CIP for 33 days, which augmented the risk for microbial drug-resistance.

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