抗生素的过度使用及不完全代谢使其广泛存在于环境中,除了其自身对环境的化学药物污染,也存在潜在危害,即环境中微生物抗药性的发展。这将导致环境中抗性细菌（Antibiotic resistant bacteria,ARB）的大量繁殖,并且环境中的抗性基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）会在生物体内以及环境中垂直转移和水平转移,甚至选择性进化。生态环境无疑是抗生素抗性细菌和抗性基因的巨大储存库,水环境以其流动性强、可控性差等特点更易被污染,与人类健康直接相关的饮用水环境更应引以重视。国内对于不同区域饮用水水源的抗性细菌及抗性基因污染水平了解还不够全面,对饮用水处理工艺对抗性细菌和抗性基因的去除效果还未可知。因此,本文通过检测城市供水系统中抗性细菌和抗性基因的存在丰度,探讨抗性细菌和抗性基因污染控制技术,为河流湖泊等水质评价提供了数据信息,也为实际水厂运行优化及技术改造提供参考。本研究分别于2017年6月、10月及12月检测了某市黄河原水、水源水水库及饮用水处理厂的典型抗性细菌（总细菌、AMX抗性细菌和SMZ抗性细菌）和目标基因(SulⅠ、SulⅡ、bla_CTM-X、int I1和16S rDNA)的存在水平,分析了供水系统各处理流程及工艺单元对抗性细菌和抗性基因的去除效果,对比考察陶瓷膜、高级氧化等技术方法对抗性细菌和抗性基因的控制效果,得到主要研究结论如下:研究结果表明,某市黄河原水和水库水源水中可培养总细菌、阿莫西林（AMX）抗性细菌和磺胺甲恶唑（SMZ）抗性细菌数量均在10²—10⁴CFU/mL之间;主要菌属为芽孢杆菌属（Bacillus）和假单胞菌属（Pseudomonas）,其中芽孢杆菌属（Bacillus）占比随着温度的降低而减少。基因SulⅠ、SulⅡ、bla_CTM-X和int I1的绝对浓度在10³—10⁵copies/mL之间,16S rDNA的绝对浓度在10⁵—10⁸copies/mL之间;β-内酰胺类抗性基因(bla_CTX-M)在总基因中占比高于磺胺类基因（SulⅠ和SulⅡ）。相关性分析结果表明,磺胺类基因（SulⅠ和SulⅡ）和β-内酰胺类抗性基因(bla_CTX-M)与int I1呈极显著相关（p<0.01）。城市供水系统中,引黄沉砂池和饮用水处理厂对典型抗性细菌和抗性基因的去除效果最为显著。其中,引黄沉砂池对总细菌、AMX抗性细菌和SMZ抗性细菌去除率高达86.62%;对目标基因(SulⅠ、SulⅡ、bla_CTM-X、int I1和16S rDNA)的去除率高达0.66log。饮用水处理厂出水中,上述三类细菌基本检测不出,而目标基因(SulⅠ、SulⅡ、bla_CTM-X、int I1和16S rDNA)的去除率高达2.49log。相对于引黄沉砂池和饮用水处理厂,调蓄水库对三类细菌的去除率不超过20%,对目标基因的去除率低于0.15log。饮用水处理工艺单元中,混凝沉淀单元对总细菌、AMX抗性细菌及SMZ抗性细菌的去除率基本低于45%;对SulⅠ、SulⅡ、bla_CTM-X、int I1和16S rDNA基因的去除率为0.03—0.25log。过滤单元在不同季节对抗性细菌和目标基因的去除率有正有负,即滤后水抗性细菌和抗性基因有增加的可能性,其生物安全性需引以重视。与其他处理单元相比,消毒单元对抗性细菌和抗性基因的去除效果十分显著。氯消毒处理后,水中总细菌、AMX抗性细菌及SMZ抗性细菌采用纯培养的方法基本检测不到;臭氧单元对三类细菌的去除率分别为36.87%—56.35%、16.99%—71.7%和6%—46.58%。氯消毒对目标基因去除率最高可达1.97log,臭氧消毒对上述五种基因的去除率为0.25log-0.71og。为进一步考察水处理单元技术对抗性细菌和抗性基因的去除效果,探讨了平板陶瓷膜（100nm）、UV、O₃、UV/H₂O₂和UV/O₃等单元技术对ARB和ARG的处理效果,发现这些技术单元对抗性基因的去除效果从强到弱的顺序为:UV/H₂O₂>平板陶瓷膜（100nm）>UV/O₃>UV>O₃。然而,UV/O₃处理对目标基因的去除效果与单独UV工艺并没有显著差别,而且需投加UV和O₃,处理成本较高。因此,仅对UV、UV/H₂O₂和平板陶瓷膜处理单元进行了经济成本分析,当设计日处理量为20万m³/d,三种单元技术设备投资费用分别为75万元、84万元及73.22万元,相差不超过10万元;而工艺日常运行费用则为UV<平板陶瓷膜（100nm）<UV/H₂O₂。而虽然UV工艺也具有较高的去除效能,其经济成本也为上述三个工艺中最低,但实际UV工艺不可能达到试验室内的高投加量。平板陶瓷膜（100nm）工艺虽运行费用略高,但其可代替传统的过滤工艺,对抗性细菌和抗性基因都有有效的处理效果,是具有可发展前景的。