抗生素的广泛使用使其不可避免地排放到环境中,这可能对生物脱氮造成潜在的威胁。人工湿地（Constructed wetlands,CWs）是一种高效的低C/N水处理系统,同时也是抗生素的一个重要聚集地,但目前尚不清楚抗生素对CWs中氮去除的影响机制。本研究分析了不同浓度(0、1、10 mg·L-1)磺胺甲恶唑（Sulfamethoxazole,SMX）对垂直流人工湿地（Vertical flow constructed wetlands,VFCWs）中氮转化的影响,并通过宏基因组测序分析了其影响机制。在此基础上考察了在高浓度SMX胁迫下,不同基质（沸石、陶粒、火山岩）对VFCWs系统中氮代谢过程的影响。主要研究结果如下:（1）1和10 mg·L-1的SMX在VFCWs中的去除率分别为98.92±2.74%和58.63±12.86%。在长期暴露试验中,1和10 mg·L-1 SMX对NH4+-N的去除没有负面影响,但显著提高了NO3--N的去除率（p＜0.05）,分别提高了28.01%和22.77%。宏基因组分析表明,1 mg·L-1SMX对硝化基因丰度具有选择性抑制作用,而10 mg·L-1SMX对硝化基因和关键硝化酶的丰度均有显著抑制作用;SMX作为信号分子显著增加了反硝化基因及关键酶的丰度,这是NO3--N去除率提高的原因。相关网络分析与氮代谢途径分析表明,低浓度SMX抑制了硝化细菌的氨氧化过程,高浓度SMX促进了自养反硝化菌对NO3--N的同化作用;1和10 mg·L-1 SMX改变了VFCWs中的微生物群落结构,其结构稳定度与SMX浓度成正比。（2）填充陶粒的VFCW系统和填充火山岩的VFCW系统对SMX的去除效果远低于填充沸石的VFCW系统（p＜0.05）。在SMX胁迫下,不同基质对NH4+-N和NO3--N的去除效果并无显著性影响（p＞0.05）且NO2--N并未存在积累现象。宏基因组分析表明,在高浓度SMX胁迫下VFCWs中基质本身的理化性质会在一定程度上影响微生物群落的结构及附着其上氮功能菌的组成,但并不影响氮功能基因的表达。总体来看,填充沸石的VFCW系统对氮和抗生素的去除要略优于填充陶粒的VFCW系统和填充火山岩的VFCW系统,这可能是由于添加抗生素后沸石表面官能团数量及吸收峰强度要高于陶粒及火山岩;氮代谢通路分析也表明,火山岩系统中关键酶丰度受SMX抑制作用要高于沸石和陶粒系统。