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污水深度处理后回用是解决水资源短缺的有效途径,回用安全是当前研究的热点。土壤渗滤作为一种低成本、高效率的污水深度处理技术,其优势已得到学者的广泛认可,但污水厂出水中的抗生素给土壤渗滤再生水的水质安全带来了新的威胁。一方面,抗生素自身有着对水生生物的毒害作用并且能够促进抗生素抗性基因的生成与传播,这直接影响了回用水安全;另一方面,其抑菌作用影响了常规污染物的去除间接影响了回用水质。目前,相关研究主要集中在抗生素经土壤渗滤系统处理前后浓度的变化,抗生素的相关去除机制有待深入挖掘;并且未建立污水厂含抗生素出水入渗后,抗生素土壤富集与微生物活性、常规污染物去除效能之间的内在联系;同时,对土壤渗滤后再生水的风险评价研究较少。本文以典型抗生素阿莫西林(Amoxicilin,AMX)、四环素(Tetracycline,TC)、左氧氟沙星(Levofloxacin,LEV)为研究对象,考察抗生素及其影响下常规污染物在土壤渗滤系统的去除效能,并定量分析不同土柱深度、不同作用(非生物、好氧、兼性/厌氧)对抗生素的去除贡献,同时考察抗生素影响下土壤微生物群落结构及代谢功能多样性的变化,并对所得再生水进行风险评价,提出风险管控措施。研究结果表明,土壤渗滤系统对抗生素有较好的去除效果,去除率分别为AMX(90.4%)>TC(76.2%)>LEV(62.1%)。抗生素主要在土柱上层富集,随着土柱深度的增加,三种抗生素在土壤中的富集量逐渐减少。在三种抗生素富集影响下常规污染物的去除分别受到了不同程度的影响,化学需氧量、生物需氧量、有机碳去除率分别降低了0.3%~4.8%、5.1%~9.1%、3.1%~5.4%。与前三种常规污染物的表现不同,AMX和TC的入渗促进了溶解性有机氮及氨氮的降解,降解率分别增加了2.9%~3.1%、2.6%~3.7%,LEV对溶解性有机氮及氨氮仍表现为抑制作用,抑制率分别为2.3%、4.2%,三种抗生素对总磷的去除几乎无影响。AMX、TC、LEV在土壤渗滤系统中分别对应产生3种、7种、5种中间产物。分别来源于:β内酰胺环解环;异构后的脱甲基、脱羧基;羟基取代氟和哌嗪环断裂。从土柱不同深度,生物与非生物作用以及不同氧化还原条件对抗生素的去除贡献研究中,得到一致的结论:土柱中好氧微生物对TC和AMX的去除贡献较大分别为48.1%、34.3%,而兼性/厌氧微生物对LEV的去除贡献较大达34.7%。不同氧化还原条件门水平上,降解AMX、TC、LEV的优势菌分别为Bacteroidetes和Actinobacteria;Actinobacteria,Verrucomicrobia,Deinococcus-Thermus,Armatimonadetes;Planctomycetota。不同氧化还原条件下属分类水平上,降解AMX、TC、LEV三种抗生素的优势菌主要分别为:Allorhizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium;Verrucomicrobiaceae,Deinococcus,Paenarthrobacter和Rhodococcus;Methylophilus。从微生物结构多样性角度,在AMX和TC的选择下,土壤表层具有硝化功能的亚硝化螺菌属(Nitrrospira)以及硝化毛杆菌属(Nitrosomonadaceae)相对丰度分别增加了5.4%、2%,2.3%、1.4%,这是氨氮及溶解性有机氮去除效率增加的原因。从微生物功能多样性角度,抗生素的入渗明显抑制了微生物碳源代谢活性,平均每孔颜色变化率(AWCD)最大值分别为空白(0.352)>AMX(0.225)>LEV(0.103)>TC(0.096),分别与生物需氧量、有机碳降解受抑制趋势相同及类似。通过微生物碳源代谢指纹图谱的解析,发现抗生素富集影响了土柱上层微生物酸类碳源代谢,尤其是四环素,直接导致了对溶解性有机污染物中富里酸去除的抑制,抗生素影响下富里酸去除率分别为空白(69.04%)>LEV(68.09%)>AMX(64.57%)>TC(61.42%)。污水厂含抗生素出水经土壤渗滤后,AMX、TC、LEV的生态风险熵分别由进水的0.076、5.998、1.351削减到出水的0.007、1.43、0.51,在抗生素影响下,常规污染物的出水满足景观回用与杂用水的标准。结合主成分分析和层次分析法,对含抗生素污水厂出水渗滤后的再生水进行了风险评价,发现经100cm土壤柱深度处理后,出水风险明显比进水降低,说明土壤渗滤系统是降低污水厂含抗生素出水回用风险的有效工艺。本论文通过分析三种不同抗生素在渗滤系统中的行为特征,一方面为进一步强化去除污水厂出水中的抗生素提供了新思路;另一方面为污水厂含抗生素出水经土壤渗滤后的回用途径提供了参考,对保障再生水的回用安全具有的理论意义和实用价值。