人类医疗、畜牧业及水产养殖业中抗生素的滥用，造成了环境中抗性细菌(Antibiotic Resistant Bacteria，ARB)和抗性基因(Antibiotic Resistance Genes，ARGs)的普遍污染。已有报导在饮用水系统中频繁检测出ARB和ARGs的分布，对饮用水生物安全构成严重威胁。以往的研究多集中在调查饮用水系统中ARB和ARGs种类和丰度方面。本文将饮用水系统的典型水质和工艺特征与细菌抗生素抗性的生物学行为相结合，全面探讨饮用水系统中细菌抗性的产生、传播和扩散、及其维持，为饮用水生物安全问题的理解和控制提供新的科学依据。本文开展的主要研究和结论如下:　　(1)对消毒工艺是否具有细菌抗生素共选择作用进行了研究。利用实验室搭建的UV消毒装置，分析了UV辐射对模式菌株E.coli CMCC44103的抗生素抗性影响，结果发现UV消毒对该菌株有很好的灭活作用，但不能提高菌株的抗生素抗性。采用高通量qPCR技术，研究了不同剂量的氯消毒对具有复杂群落结构的环境样品中295种ARGs的影响，发现大多数ARGs的种类和绝对数量呈明显下降趋势，只有6种抗性基因（dfrA1、tetPB-03、tetPA、ampC-04、tetA-02、erm36）相对比例提高，可能被富集。　　(2)用携带RP4质粒的供体菌与受体菌构建接合型水平基因转移模型，分别研究了UV和低剂量氯消毒对水平基因转移的影响，并对其中的机理进行作了分析。发现UV和0.3～0.5 mg/l的氯消毒能够明显降低水平基因转移率，主要机理是供体菌或受体菌数量的减少。而且，该浓度范围的氯能够抑制细菌表面菌毛的生长，干扰水平基因转移。0.05～0.5 mg/l的氯可抑制水平基因转移相关基因（FlgC、OmpF、TraG）的表达从而影响水平基因转移。另外，研究了10～106 ng/l的抗生素对水平基因转移的作用，结果发现10～104 ng/l水平的痕量抗生素并没有明显影响水平基因转移的发生，而当抗生素的浓度为106 ng/l时，不同的抗生素对水平基因转移有影响但趋势不同。　　(3)选用携带四环素(Tet)和氯霉素(Chl)抗性的pACYC184质粒，研究了贫营养和痕量抗生素水平对质粒介导的抗生素抗性的适应度代价的影响。在此基础上，另选了两种不同质粒(PBR322和RP4)，分析了适应度代价的普遍性。结果发现，不同的营养水平下，质粒介导的抗生素抗性对细菌均具有适应度代价，而且营养水平越低，适应度代价表现越明显。小于50％MIC的抗生素浓度下，抗性质粒的适应度代价效应大于该浓度下抗生素本身对细菌生长的抑制作用，表现为质粒难以维持。考虑到实际饮用水系统为贫营养（TOC＜4 mg/l）和痕量的抗生素浓度(ng/l)的条件，质粒介导的抗生素抗性适应度代价大、质粒不易维持，因此对人类的健康风险大大减少。　　(4)选取携带利福平抗性(rif)的两种不同菌属的模式菌株E.coli K12和P.aeruginosa PAO1，研究营养水平对染色体突变引起的抗生素抗性适应度代价的影响及相关机理。结果得出，富营养条件下利福平抗性菌E.coliK12和P.aeruginosa PAO1与对应的野生菌竞争时处于劣势，具有适应度代价。但是，在贫营养条件下，适应度代价减少甚至消失。分析内在机理，rif抗性菌E.coli K12的环境调节因子(σs)表达量在贫营养条件是野生菌的0.7，且竞争实验中随机挑选两株菌的RNA聚合酶的转录活性明显高于野生菌，均可能使rif抗性菌E.coliK12的适应度代价减少。另外，观察到两株抗性菌E.coli K12的菌落形态明显变大，可能发生回复或补偿突变。随机挑选rif抗性菌E.coli K12和P.aeruginosa PAO1，检测rpoB、rpoA、及rpoC基因上的突变情况，直接证实了抗性细菌可通过回复突变或补偿突变，减少其适应度代价。