石化废水处理厂中耐药菌和耐药基因的分布特征与去除效能解析

摘要

抗生素耐药性污染已成为全球新兴环境问题之一.本研究选取某座石化废水处理厂,对耐药菌(ARB)和3种形态耐药基因(ARGs):细胞内耐药基因(i ARGs)、细胞外附着态耐药基因(ae ARGs)和游离态耐药基因(fe ARGs)的分布特征与去除效能开展研究.结果表明,废水处理厂中检出四环素、磺胺和氨苄西林这3类ARB,其绝对浓度为8.45×102~2.38×105CFU·m L^(-1).厌氧处理可使这3类ARB绝对浓度下降0.04 lg~0.21 lg;曝气和沉淀处理对ARB的影响因其类型而异;出水ARB绝对浓度高出进水水平0.12 lg~0.63 lg.活性污泥中ae ARGs和i ARGs绝对丰度分别为1.96×10^(7)~3.02×10^(10)copies·g^(-1)和5.22×10^(7)~4.15×10^(10)copies·g^(-1);而废水中fe ARGs绝对丰度为5.90×10^(8)~1.01×10^(12)copies·L^(-1).厌氧处理可去除0.13 lg~0.65 lg ae ARGs和0.04 lg~0.28 lg i ARGs;曝气和沉淀处理对ae ARGs和i ARGs的去除效果受ARGs类型和形态影响;出水中fe ARGs绝对丰度较进水升高0.06 lg~0.81 lg.冗余分析表明,ARB浓度与COD、Cl^(-)和总氮浓度显著正相关(P<0.05);ae ARGs丰度与COD和总氮浓度显著正相关(P<0.05);i ARGs和fe ARGs丰度均与重金属浓度显著正相关(P<0.05).本研究证实了石化废水处理厂具有ARB和不同形态ARGs的富集风险,并为特种工业废水耐药性污染研究与防治提供理论基础.