地下水是我国重要的供水水源，因天然背景偏高、农田径流等原因，以及各类污染物在地下水中大量富集，致使地下水水质难以达标，限制了地下水资源的充分利用。本研究基于调研北京市东南发展区地下水受新型污染物抗生素的污染情况，选定磺胺二甲嘧啶(SMZ)为首要管控物质，采用传统微生物培养技术从地下水中分离、筛选得到一株SMZ降解菌，通过正交实验和高效液相色谱法(HPLC)对菌株降解性能进行优化，采用液相色谱/质谱法(LC/MS)分析菌株可能的代谢中间产物，并推测其代谢途径，同时参考KEGG数据库分析其代谢机理。研究结果如下：
　　1.对研究区域地下水中的4类19种抗生素检出水平分析发现，磺胺类药物(SAs)中的SMZ检出浓度最高，可达11112.07ng/L。根据环境生态风险评估，RQSMZ＞1属于高风险管控物质，优先管控。采用高通量测序技术，分析了研究区域地下水微生物群落组成，假单胞菌属(Pseudomonas )、不动杆菌属(Acinetobacter)为优势菌属，在丰水期、枯水期以及SMZ降解菌群中的相对丰度均大于1%。
　　2.利用传统微生物培养技术从地下水中分离得到3株均以SMZ为唯一碳源合成生物量的菌株WQ-D1、WQ-D2、WQ-D3，通过分析单菌株降解SMZ的效果，筛选出WQ-D2为高效降解菌。经形态学观察、生理生化实验以及16SrRNA分子生物学鉴定，确定菌株WQ-D2为Acinetobactercalcoaceticus(醋酸钙不动杆菌)，该菌株在降解SMZ的研究中未见报道。
　　3.由正交实验结果可知，4因素影响菌株WQ-D2降解SMZ的主次效应为温度(℃)＞pH值＞SMZ浓度(mg/L)＞接种量(%)。菌株WQ-D2最佳降解条件为：温度25℃、pH为6.0、SMZ初始浓度为5.00mg/L、接种量为1%，菌株7d内对SMZ的降解率可达96.04±0.1%。
　　4.采用LC/MS分析菌株WQ-D2降解SMZ的中间产物，全扫描模式下共检测到6种可能的代谢中间产物，分析出3条代谢途径，途径Ⅰ：SMZ分子在酶促反应中先脱去磺酸根基团，再环间耦合形成N1-(4,6-二甲基嘧啶-2-基)苯-1,4-二胺，之后脱去铵根基团，最终耦合为2-苯基-1,6-二氢嘧啶；途径Ⅱ：SMZ在漆酶作用下N4先断裂形成N-(4,6-二甲基嘧啶-2-基)苯磺酰胺，进一步N-S键断裂形成磺酰苯和4,6-二甲基嘧啶；途径Ⅲ：SMZ先结合自由基·OH形成N-(3,5-二甲基苯基)-4-(羟氨基)苯-1-磺酰胺，再脱去苯胺环，继续结合自由基形成N-(4,6-二甲基嘧啶-2-基)氨基磺酸，最后N-S键断裂，脱去磺酸根基团形成4,6-二甲基嘧啶。SMZ在菌株WQ-D2酶促作用下，氮、硫元素分别进入L-Glutamic循环与L-Cysteine循环，最后通过谷氨酸，半胱氨酸和蛋氨酸代谢完成生物降解。