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磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX)是一种常见的抗生素,在实际环境中频繁被检出,造成环境中持续存在的持久性的毒理学效应。为探究厌氧降解磺胺甲恶唑降解规律,选取了温度及电子受体等对厌氧转化较为重要的环境因子,考察在其作用条件下厌氧活性污泥对SMX的转化效能及机制,因此,本研究富集厌氧降解的菌群,考察了温度、不同种类电子受体及电子受体浓度对SMX降解效能的影响,解析了不同氧化还原条件下SMX厌氧降解机制与微生物群落结构之间的关系,从而为SMX厌氧生物转化提供理论依据。厌氧条件下以SMX为电子供体,以污水处理厂二沉池回流的活性污泥作为SMX降解系统的接种源经过240天的富集驯化,达到稳定时期,SMX的降解速率基本稳定在40%左右。检测厌氧降解进入稳定期的终端电子受体接受(The terminal electron acceptor,TEA)利用情况,SMX处于不同浓度条件下,硝酸盐与SMX均呈现协同下降的趋势,SO42-浓度呈现先下降后增加的趋势。从不同电子受体浓度分析来看,电子受体浓度影响SMX厌氧降解效能,以NO3-为TEA时,最佳的TEA浓度为1 mM。以SO42-为TEA时,最佳TEA浓度范围为:0.2 mM至5 mM。以Fe(III)为TEA时,最佳TEA浓度范围为:1 mM至7 mM。温度影响SMX厌氧生物降解效能,低温抑制SMX的厌氧转化。以SO42-和Fe(III)为TEA时,对SMX的厌氧降解具有较好的去除效果,最适温度在40oC至50o C,以NO3-和MIX为TEA时,SMX的厌氧降解相对较差,最适温度在30oC至40oC。由生物降解组A、吸附组B、对照组C三组实验对比可以得到,以SO42-、NO3-为TEA,SMX在水相中去除主要依赖于微生物氧化还原作用。不同温度条件下,对降解系统中的离子进行分析,单一TEA条件下降解过程中的终端电子受体离子浓度减少,亚硝酸盐积累,混合TEA条件下抑制SMX的降解。TEA对SMX降解效果:三价铁>硫酸盐>混合电子受体>硝酸盐。在不同终端电子受体条件下,降解液中检测到如下的中间产物:4-氨基-N-(5-羟甲基-3-氨基)苯磺酰胺、4-氨基-N-(3-异恶唑基-5-甲基)苯磺酰胺)、4-氨基-N-(3-恶唑基-5-甲基)苯磺酰胺)、4-氨基-N-(3-氨基-5-羧酸甲基)苯磺酰胺、脱羟基-磺胺甲基异恶唑和4-氨基-N-(1-氨基-3-甲基丙基)苯磺酰胺,并推测了SMX厌氧的降解途径。不同TEA富集菌群的优势菌门相似,主要为Proteobacteria、Chloroflexi、Bacteroidetes、Actinobacteria,随着驯化时间的延长,Actinobacteria和Bacteroidetes的丰度下降,Proteobacteria的丰度上升。属(Genus)水平上驯化前期混合TAE的优势菌群为Sulfurospirillum、Diaphorobacte、Geothrix和Geobacter,MI和MII微生物群落随着富集时间的增加,以Fe(III)和SO42-为电子受体的种属如Geobacter、Geothrix和Desulfovibrio在驯化后期占优势;三种单一TEA的优势菌群为Desulfomicrobium、Norank c bacteroidetes vadin HA17和Caldisericum,即以SO42-为电子受体的种属占优势。随着驯化周期的延长,菌群的丰富度和多样性降低,污水处理厂去除的污泥微生物群落的物种组成相似,磺胺甲恶唑的胁迫压力下,微生物群落的物种差异产生。对MI和MII中的OUT进行COG功能分类,长期的高浓度磺胺甲恶唑胁迫情况下,微生物群落演替表现为系统发育和代谢功能的转移。