抗生素在人类及动物健康和农业增产等方面发挥着重要作用。近年来,随着抗生素生产和使用量加大,不仅增加了环境残留,也诱导和加速了抗生素抗性基因(ARGs)的产生、传播以及耐药细菌形成的风险,使得ARGs成为当今人类面临的威胁人类健康和生态安全的重要问题之一。目前,关于环境中抗生素迁移转化及潜在危害方面的研究不断增多,但对于城市生活垃圾渗滤液中抗生素残留及其ARGs的研究尚未开展。过期的抗生素往往不被集中收集、处理,而是当作生活垃圾丢弃,随垃圾通过垃圾中转站进入到垃圾填埋场填埋。抗生素经浸泡、溶蚀最终进入到渗滤水中,因此垃圾渗滤液中抗生素的残留不容小觑。研究城市生活垃圾渗滤液中的抗生素残留和ARGs的污染状况,弄清其迁移转化规律对于该类污染物的防治和去除有着重要的意义。本研究以城市垃圾渗滤液中抗生素和ARGs为研究对象,通过采集上海虎林和徐浦两大垃圾中转站及老港垃圾填埋场渗滤液样品,检测分析其中抗生素和ARGs的浓度,探究其与水质及重金属指标之间的关系,研究抗生素和ARGs在垃圾转运及填埋过程中的迁移转化规律；探讨陈垃圾生物反应器对渗滤液中抗生素和ARGs的处理效果及处理条件的优化,并结合高通量测序技术的微生物群落结构分析,为渗滤液中抗生素和ARGs的去除提供参考依据。本文的主要研究结论如下：1.采用超高效液相色谱-串联质谱技术(UPLC-MS/MS)检测垃圾中转站和填埋场渗滤液中磺胺类(SAs)、喹诺酮类(FQs)、四环素类(TCs)、大环内酯类(MLs)、氯霉素类(CPs)抗生素(共20种抗生素)的残留量。结果表明：在所采渗滤液样品中,MLs、SAs和FQs含量较高,最大值分别出现在4月虎林30.4μg/L,4月调节池5.9μg/L,和7月虎林22.6μg/L而TCs和CPs的含量相对较低,范围分别为0-1.15μg/L和0.01-1.87μg/L最大值和最小值均分别出现在7月的虎林和调节池渗滤液中。MLs中,ETM-H2O含量最大,浓度范围为1.28-29.8μg/L占比超过80%。SAs中,SMX在中转站含量最大,为0.46-8.4μg/L,且其在虎林的含量为徐浦的8-33倍；SP和ST在调节池中含量较大,其在调节池中含量高出中转站1-3个数量级。FQs中,OFC含量最大,浓度为0.21-1.23μg/L。抗生素总量在点位上的变化特征为：虎林>徐浦,有1个数量级的差异；虎林>调节池,有0-1个数量级差异。抗生素含量在时间上的变化特点为：中转站中抗生素总量7月>4月；调节池中抗生素总量呈现与中转站相反的趋势,为7月<4月。各类抗生素占比随时间变化明显：4月中转站中占比最大和最小的抗生素类别分别为MLs和CPs；7月则为FQs和TCs。4月和7月调节池中占比最大的抗生素分别为SAs和MLs,TCs占比始终最小。中转站渗滤液中抗生素的含量普遍高于地表水中含量0-4个数量级,而低于养殖场废水、部分低于污水处理厂污水中的浓度,但ETM-H2O和SMX及FQs的浓度要显著高于污水处理厂中的水平。调节池中SAs.FQs和MLs的浓度高于地表水中而低于养殖场废水和污水处理厂中的含量；TCs和CPs(CAP除外)在调节池中的浓度较低(尤其是TCs<1ng/L),低于地表水中浓度。2.采用聚合酶链反应(PCR)技术测定了不同渗滤液中2种磺胺类抗性基因(sul Ⅰ,sulⅡ).5种四环素类抗性基因(tetA,tetG,tetM,tetQ,tetX).3种大环内酯类抗性基因(ermB,mefA,msrSA)及整合基因intl1的存在。所有渗滤液中ARGs和intl1的检出率均为100%。定量结果表明：所有样品中sul Ⅱ.ermB和sulⅠ的含量较高,最大值均出现在7月虎林,分别为1.15×1011copies/mL,7.33×1010copies/mL和7.44×109copies/mL.同一类ARGs含量上的对比为sul Ⅱ>sul Ⅰ,tetQ>tetM,ermB>mefA,且有1-2个数量级的差异(四环素类ARGs除外)。ARGs总量在点位上的大小比较为虎林>徐浦,中转站>调节池,且各ARGs在调节池中的含量比在中转站的含量低1-2个数量级。中转站中ARGs拷贝数与16s拷贝数的比值(即ARGs的丰度)则表现为虎林<徐浦(7月(?)nefA除外),这与其含量变化呈相反趋势。调节池中ARGs丰度普遍小于中转站中(4月四环素和大环内脂类ARGs除外)。ARGs含量在时间上的变化特点与抗生素一致：中转站中各ARGs的含量均为7月>4月,而调节池中各ARGs含量为7月<4月。渗滤液中sulR的含量比河流地表水的浓度高2-4个数量级；sul I的丰度较地表水、养殖废水和城市污水中低,而sul Ⅱ的丰度比养殖废水中高1-2个数量级。中转站渗滤液中tetR的浓度和丰度均高于养殖场和污水处理厂的水平。3.抗生素和ARGs与水质和重金属指标的相关性分析表明：Cd、Cr、Ni与多种抗生素之间显著相关。SMX、TCs、TAP与COD显著相关。抗生素和其他水质指标(氨氮、亚硝氮、硝氮、总氮)无明显相关性。ARGs均与16s-rDNA极显著相关(P<0.01),说明渗滤液中细菌丰度对ARGs的水平迁移发挥重要作用。磺胺类和四环素类ARGs均与它们相应的抗生素显著相关,说明这类抗生素污染是抗性基因存在的一个重要因素。ARGs与重金属之间有显著的相关性,其中tetM、tetQ、ermB与Cd极显著相关(P<0.01),表明重金属污染是ARGs增加的一个主要因素。4.老港垃圾填埋场原位陈垃圾处理和小试陈垃圾生物反应器在不同条件下对渗滤液中抗生素和ARGs的去除效果如下：老港矿化床对渗滤液进行处理,4月矿化床对抗生素的去除效果较好,塔式和卧式对抗生素总量的去除率分别为76.8%和48.4%。其中SAs和MLs的去除效果较好,在4月塔式中去除率分别为81.5%和80.8%, SAs中SP、ST、SM的去除率超过90%,但SMX均为负去除。CPs的去除率较低,在4月的去除率小于4%,在7月塔式中为负去除。抗生素的去除效果总体呈现塔式优于卧式的特点。tetM、tetQ、ermB和mefA在4月矿化床中去除效果较好,去除率大都在90%以上,尤其是tetM的去除率高达99%,而sul Ⅰ和sulⅡ在矿化床中均为负去除。小试反应器实验表明, COD负荷为39.0g·m-3·d-1和15.4g·m-3·d-1时,抗生素和ARGs有较好的去除：抗生素去除率分别为85%和77.5%,其中SAs和MLs的去除率为80%左右,FQs和CPs的去除率在70%左右。SAs中SP、ST和SM的去除率高达90%,但SMX去除率较低,为36%左右。ARGs中sulⅡ在出水中均增长,其余ARGs去除较好,去除率大都在80%以上。提高COD负荷,有利于抗生素和ARGs的去除；好氧环境较厌氧环境更利于抗生素的去除,而厌氧环境则较好氧环境更利于ARGs的去除。5.渗滤液中群落结构的高通量测序结果表明：变形菌门、厚壁菌门是所有渗滤液中的主要优势菌门,拟杆菌门和放线菌门在渗滤液中较优势。厚壁菌门在中转站渗滤液中更优势,以芽孢杆菌纲(Bacilli)和梭状芽孢杆菌纲(Clostridia)和Negativicutes为优势菌纲,乳杆菌属(Lactobacillu)和Ethanoligenens为优势属。变形菌门在调节池渗滤液中更优势,4月,以ε-变形菌纲为主要优势菌纲,其中弓形杆菌属(Arcobacte)和Sulfurimona较为优势；7月,则以β-变形菌纲为主要的优势菌纲,其中硫杆菌属(Thiobacillus)较为优势。拟杆菌门以拟杆菌纲为优势纲,普氏菌属(Prevotella)为优势属。这些优势菌属曾报道是人和家禽服用抗生素后肠道中的优势菌。γ、ε-变形菌纲的比例和总抗生素残留量正相关,β-变形菌纲的比例与总抗生素残留量负相关。ε-变形菌纲的变化和SAs的变化较一致,其可能是磺胺类抗生素选择性压力的重要目标。经过生物反应器处理后,抗生素含量降低的出水中菌群的丰富性增多,且抗生素残留浓度越低,菌群丰富性越高。