抗生素是在微量浓度能够抑制细胞生长的一类化合物。磺胺抗生素是第一种人工合成的抗生素,被广泛应用畜禽养殖业。磺胺类抗生素的大量使用(滥用),诱导环境微生物产生磺胺抗性基因,并成为一种广受关注的新型环境污染物。不同环境基质中磺胺抗性基因存在较大差异。采煤塌陷形成的湖泊是淮北的特征水体,本论文调查了淮北杨庄矿采煤塌陷区南湖水体中7种典型磺胺类抗生素(磺胺、磺胺嘧啶、磺胺噻唑、磺胺吡啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噁唑和磺胺二甲氧嘧啶)及其抗性基因(sul1,sul2,sul3和sulA)和一类整合子整合酶基因(int1)的赋存状况,结果如下:(1)磺胺、磺胺嘧啶、磺胺噻唑、磺胺吡啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噁唑和磺胺二甲氧嘧啶在淮北南湖水体环境中均被检出。磺胺类抗生素在南湖水体和底泥样品中的检出频率和浓度因采样点而异。水体样品中,除了磺胺和磺胺二甲嘧啶没有被检出外,磺胺嘧啶、磺胺噻唑、磺胺吡啶、磺胺甲噁唑和磺胺二甲氧嘧啶的检出频率分别为30%,10%,30%,90%和70%。相应地,它们在水体中的平均浓度分别为5.54 ng/L,2.36 ng/L,7.87 ng/L,28.26 ng/L和20.78 ng/L。在底泥样品中,磺胺甲噁唑的检出频率和检出浓度最高,分别为100%和76.16ng/L;紧接着是磺胺嘧啶,其检出频率和浓度分别为40%和30.29 ng/g,磺胺噻唑则没有被检出。总体上,底泥样品中磺胺抗生素的检出频率和检出浓度高于水体样品。(2)从淮北南湖水体和底泥样品中PCR扩增到磺胺抗性基因sul1、sul2和一类整合子整合酶基因int1,但所有样品中均没有扩增到磺胺抗性基因sul3和sulA。Sul1基因在底泥中的检出频率为100%,其在水体样品中的检出率为90%。Sul2基因在底泥和水体样品中的检出频率低于sul1的检出频率,均为80%。类似于sul1,一类整合酶基因int1在底泥和水体中的检出频率分别为100%和90%。(3)Sul1、sul2和int1基因在南湖水体样品中的丰度存在较大差异,分别为6.25×10~5 copy/mL、1×10~6 copy/mL和1.12×10~6 copy/mL。同一基因在不同采样点间也存在较大差异,sul1基因在3号水体样品中的丰度最高,为1.50×10~6copy/mL,而在7号水样中其丰度则低于检出限。10号水样中sul2基因丰度最高,为2.78×10~6 copy/mL;int1基因在8号水样中的丰度最高,为2.26×10~6 copy/mL,1号水样中int1基因的丰度略低于8号水样,为2.04×10~6 copy/mL。总体而言,1号水体样品中的基因丰度最高,为5.29×10~6 copy/mL,其次是10号水样,总丰度为4.75×10~6 copy/mL,7号水体样品中的总丰度最低,为1.30×10~6 copy/mL。Sul1、sul2和int1基因在底泥样品中的丰度存在较大差异,分别为9.34×10~5copy/g、1.14×10~6 copy/g和1.3×10~6 copy/g。Sul1在1号底泥样中的基因丰度最高为3.06×10~6 copy/g,在3号底泥样中其丰度则低于检出限。Sul2基因的平均丰度高于sul1基因的平均丰度。Sul2基因丰度最大的是1号底泥样(2.64×10~6copy/g),2号和10号底泥样中sul2的丰度则低于检出限。Int1基因在7号底泥样中的丰度最高,为3.79×10~6 copy/g,10号底泥样中int1基因的丰度略低于7号底泥样,为3.01×10~6 copy/g。总体而言,1号底泥样品中的基因丰度最高,为6.36×10~6 copy/g,其次是7号底泥样,总丰度为6.28×10~6 copy/g,8号底泥样品中的总丰度最低,为1.26×10~6 copy/g。(4)南湖水体样品中磺胺抗性细菌远少于底泥样品中磺胺抗性细菌。水体中磺胺抗性细菌平均为8×10~1 cfu/mL;最大为3.72×10~2 cfu/mL,最小为3.0 cfu/mL;底泥中磺胺抗性细菌平均为4.33×10~4 cfu/g,最大为1.21×10~5 cfu/g,最小为5.0×10~3 cfu/g。分离自水体样品中磺胺抗性细菌sul1和sul2的携带率均为75%,而来自底泥样品中磺胺抗性细菌sul1和sul2的携带率低于水体样品,分别为66.67%和41.67%。本研究有助于加深对淮北采煤塌陷湖泊中磺胺抗生素及其抗性基因的了解,为其环境风险预测和相关阻断技术的开发提供了资料。