环境中残留的抗生素可能引起微生物群落结构和多样性的变化,并导致抗生素耐药基因和抗生素耐药菌的产生和传播,给环境和人类健康带来极大的风险。污水处理厂是环境中抗生素的主要来源之一。污水处理工艺中的硝化过程可以提高抗生素的去除效率,其中氨氧化微生物主导的共代谢生物降解发挥了重要作用。本论文选择一种氟喹诺酮类抗生素环丙沙星（ciprofloxacin）作为研究对象,采用序批式反应器（sequence batch reactor,SBR）富集培养硝化微生物,通过短期批次实验,探讨环丙沙星在富集硝化污泥中的生物降解情况,阐明共代谢降解、代谢降解、异养菌降解和吸附过程对环丙沙星去除的贡献程度;考察氨氧化速率（ammonia oxidation rate,AOR）、氨单加氧酶（ammonia monooxygenase,AMO）活性和amoA基因丰度的变化,揭示环丙沙星对氨氧化细菌（ammonia-oxidizing bacteria,AOB）的影响机理;并以革兰氏阴性菌大肠杆菌K12作为模型微生物,评估环丙沙星降解产物的抗菌活性。主要研究结果如下:（1）在提供氨氮且不抑制氨氧化活性的实验中,共代谢生物降解发挥作用,环丙沙星的平均去除效率达到81.86%。相比之下,代谢降解实验、异养菌降解实验和吸附对照实验中环丙沙星的去除效果不显著,平均去除效率分别为22.83%、21.11%和15.90%。基于各实验组中环丙沙星的平均去除效率,可知AOB主导的共代谢生物降解对环丙沙星去除的贡献度高达59.03%,而代谢生物降解（AOB和异养菌）的贡献相对较小（6.93%）,揭示了AOB的共代谢生物降解是去除环丙沙星的主要途径。环丙沙星生物降解速率和AOR之间存在一种线性正相关关系,验证了共代谢生物降解的存在。在生长基质氨氮恒定的实验中,可能由于环丙沙星的生物毒性或底物竞争抑制作用,环丙沙星生物降解速率持续降低。（2）环丙沙星的存在抑制了AOB的活性,导致AOR从最高33.02 mg NH4+-N g VSS-1h-1持续下降到15.49 mg NH4+-N g VSS-1h-1,AMO活性从0.58 mg NH4+-N g protein-1min-1下降到0.23 mg NH4+-N g protein-1min-1、AOR和AMO活性的降低可能与环丙沙星的抑菌作用或者环丙沙星和生长底物氨的竞争产生的抑制作用有关。此外,持续暴露于环丙沙星后,AOB-amoA基因丰度减少,并且与存在氨氮（共代谢）的情况相比,不提供氨氮（代谢）时由于AOB的活性较低,环丙沙星对AOB的毒性作用更为剧烈,导致AOB-amoA基因丰度急剧下降至低于检出限。（3）通过观察大肠杆菌K12分别在LB培养基（对照组）、含50μg/L环丙沙星的LB培养基（环丙沙星组）和用共代谢降解实验结束后的出水制备的LB培养基（环丙沙星和环丙沙星降解产物）中的生长情况来评估环丙沙星降解产物的抗菌活性。抗菌活性测试结果表明尽管与对照相比,大肠杆菌K12在含有环丙沙星降解产物的LB培养基中的生长被轻微抑制,但相较于母体化合物,环丙沙星降解产物的抗菌活性在很大程度上被减弱,表明共代谢生物降解不仅提高了环丙沙星的去除效率,而且可以消减环丙沙星的抗菌活性。