上海沙田湖养殖区及周边水体中氟喹诺酮类抗性基因的分布特征及其与环境因子关系

集约化水产养殖区常被认为是水体抗生素和抗性基因的主要潜在来源,然而对其该类水体中抗生素和抗性基因污染情况的研究仍相对匮乏.本文以上海市沙田湖养殖区及周边水体为调查对象,利用宏基因组学高通量测序技术,于2020年9月对水体中的氟喹诺酮类抗生素(fluoroquinolones,FQs)和氟喹诺酮类抗性基因(fluoroquinolones antibiotic resistance genes,FQs-ARGs)的种类和丰度进行了调查,并利用多元统计分析方法研究了水体理化因子和FQs对FQs-ARGs的影响.结果表明,沙田湖养殖区及周边水体共检测出5类耐药机制、共46种FQs-ARGs,其中各水体共有基因为44种.抗性基因mfd和patA在养殖水体和周边水体中均为优势抗性基因,抗生素抗性基因变异或突变为优势耐药机制.养殖水体和周边河湖水体、不同养殖品种水体之间FQs-ARGs的平均丰度无显著差异(P＞0.05).偏冗余分析(pRDA)表明,除了诺氟沙星和环丙沙星2种抗生素外,水体电导率(Spc)、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、溶解氧(DO)、pH和叶绿素a(Chl-a)等环境因子是影响水体中FQs-ARGs组成与分布的关键性因子,且非抗生素因子的总贡献率远高于抗生素.     

不同氮磷负荷下3种填料类型的潜流湿地对复合抗生素的去除效果

潜流湿地对水体营养盐具有较好的去除效果,但其对水体抗生素去除效果如何,有关的研究较少。为此,设计了沸石(CW-Z)、沸石+生物陶粒(CW-B)以及沸石+火山岩(CW-V)为填料基质的3种小型人工潜流湿地实验系统,采用人工污水间歇换水的方式(周期24 h),在3种不同氮磷负荷下,研究了不同类型湿地对营养盐和抗生素(磺胺嘧啶SDZ和诺氟沙星NFX)的去除效果。结果表明,3种填料类型的湿地对SDZ(>60%)和NFX(>90%)的去除率有显著差异(P<0.05),CW-B对于SDZ和NFX均有较好的去处效果,去除率高达90%以上;CW-Z和CW-V对于复合抗生素的平均去除率分别为70%和50%。此外,在3种氮磷污染负荷下,CW-B对于TP(51.99%～93.84%)、COD(84.96%～95.01%)均有较高的去除率,CW-V对于TN有较高的平均去除率(68.26%～91.32%);3种湿地系统对于NH₄⁺-N的去除率随着污染负荷的上升并无显著变化,且CW-B出水的硝氮(NO₃-N)和亚硝氮(NO