医院废水和城市污水处理系统被普遍认为是多重耐药细菌和耐药基因的一个储存库,是向自然环境传播耐药细菌和耐药基因的重要媒介。近几十年来,伴随着水体环境中抗生素污染程度的不断加重,抗生素耐药细菌和耐药基因的多样性和丰度也在日益增加。目前,涉及医院废水和城市污水处理系统中多重耐药细菌和耐药基因的系统性研究还比较少,尤其是耐药基因与耐药因子的相关性研究还比较少。本研究选取两个季节（1月份:冬季与7月份:夏季）的三个医院废水和三个不同处理工艺城市污水处理系统进水、二沉池出水和脱水污泥作为研究对象,利用平板培养方法和现代分子生物学技术分别对多重耐药细菌和耐药基因的丰度和多样性进行研究。通过对城市污水处理系统中耐药基因与多重耐药细菌、抗生素、重金属和可移动元件之间的相关性分析,其研究结果如下:1.医院废水和城市污水处理系统中环境抗生素和重金属残留的研究。（1）四环素、土霉素、环丙沙星、诺氟沙星和氧氟沙星在医院废水和污水处理系统中含量较高,医院废水中抗生素浓度高于城市污水。Al、Fe和Mg是污水处理系统中浓度较高的三种重金属。（2）由污水处理系统中抗生素和重金属的残留浓度可知,从进水样品到二沉池出水样品,四环素、氧氟沙星、土霉素、诺氟沙星、Cu、Al、Cr、Fe、Pb和Ti的浓度有明显的消减。重金属Mn、Cd和As在二沉池出水样品中的残留显著高于国家标准,Mn、Cr和As是其标准的3.58、10.5和88.47倍。脱水污泥中As显著高于CJ/T 309-2009《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》B级标准,是其标准的5.89倍。2.医院废水和城市污水处理系统中多重耐药细菌和耐药基因多样性和丰度的研究。（1）医院废水中、城市污水处理系统中进水、二沉池出水和脱水污泥中总可培养细菌的丰度分别为1.75×109³.31×1010 cfu/L、1.09×109⁵.75×1010 cfu/L、1.13×107³.90×107 cfu/L和1.30×10⁸².97×109 cfu/g（干重,下同）;医院废水、城市污水处理系统中进水、二沉池出水和脱水污泥中三重耐药细菌的百分比分别为4.89%⁸.11%、0.19%².25%、0.72%⁴.82%和0.58%⁵.26%;五重耐药细菌的百分比分别为2.14%⁵.05%、0.02%⁰.47%、0.18%¹.03%和0.25%⁰.96%;八重耐药细菌的百分比分别为0.12%⁰.42%、0.0036%⁰.2698%、0.0345%⁰.5680%和0.0851%⁰.6140%。医院废水总可培养细菌和多重耐药细菌丰度与污水处理系统进水样品在一个数量级。医院废水中的多重耐药细菌的百分比高于污水处理系统所有样品。（2）污水处理过程中总可培养细菌和多重耐药细菌从进水到二沉池出水消减了1⁴个数量级,且丰度消减处于极显著水平。7月份样品中多重耐药细菌的百分比显著或极显著高于1月份样品。二沉池出水中多重耐药细菌的比例显著（或极显著）高于进水中。（3）在属的水平上,医院废水中总细菌主要集中在弓形杆菌属,不动杆菌属,拟杆菌属,Paludibacter,Macellibacteroides,气单胞菌属,硫磺单胞菌属,Faecalibacterium,假单胞菌属和Prevotella₉中。医院废水中多重耐药细菌主要集中在埃希氏杆菌属、不动杆菌属、香味菌属、肠球菌属、寡养单胞菌属、产碱杆菌属和短波单胞菌属中。污水处理系统中多重耐药细菌主要集中在埃希氏杆菌属、不动杆菌属、寡养单胞菌属、假单胞菌属、短波单胞菌属、香味菌属、变形杆菌属、摩根氏菌属、节杆菌属和弓形杆菌属中。这些菌属大多属于G-细菌,并且很多物种属于致病菌或条件致病菌。3.医院废水和城市污水处理系统中多重耐药细菌和耐药基因多样性和丰度的研究。（1）根据高通量q PCR检测结果,医院废水和污水处理系统样品中耐药基因检出数量为131¹60种,耐药基因检出频率高达73.60%⁸9.89%。其中,β-内酰胺类、四环素类和氨基糖苷类耐药基因检出频率和检出数量较大。（2）通过qPCR分析污水处理系统中耐药基因的绝对丰度可知,医院废水、污水处理厂进水、二沉池出水和脱水污泥中的16S rRNA的拷贝数达到0.88×10⁸².26×10⁸ copies/ml、1.22×10⁸³.02×10⁸ copies/ml、1.56×107⁵.01×107copies/ml和1.08×1010⁴.36×1010 copies/g（干重）;可移动元件的的拷贝数分别为0.76×10⁸⁴.8×10⁸ copies/ml、3.08×106⁶.22×107 copies/ml、1.78×106².01×107copies/ml和1.46×106¹.40×109 copies/g;四环素类耐药基因的的拷贝数为5.20×106⁸.80×107 copies/ml、1.15×106⁶.44×106 copies/ml、1.87×104³.78×105copies/ml和5.76×103⁸.72×103 copies/g;大环内酯类耐药基因的的拷贝数分别为1.18×106³.30×106 copies/ml、1.27×106¹.17×107 copies/ml、3.63×104³.73×105copies/ml和1.97×105¹.73×10⁸ copies/g;磺胺类耐药基因的的拷贝数分别为1.43×107⁷.76×107 copies/ml、9.28×106¹.22×107 copies/ml、4.31×105¹.61×106copies/ml和6.13×10⁸².02×109 copies/g;喹诺酮类耐药基因的的拷贝数分别为3.14×104⁶.90×104 copies/ml、6.45×104¹.35×105 copies/ml、4.29×103⁸.02×104copies/ml和2.16×104³.65×105 copies/g。（3）与进水相比,二沉池出水中可移动元件、四环素类、大环内酯类、磺胺类和喹诺酮类耐药基因的拷贝数分别降低了0¹.27 logs、0.48².54 logs、0.53².51 logs、0.76¹.45 logs和0¹.27 logs。可移动元件在整个污水处理过程中的相对丰度最高达到0.75,这相当于至少3/4的细菌含有可移动元件基因。（4）可移动元件、四环素类和磺胺类耐药基因在医院废水中的相对丰度为0.86².12、0.05⁰.39和0.13⁰.23,且高于污水处理系统中的相对丰度。通过比较,可移动元件和耐药基因的相对丰度（平均值）高低次序为:可移动元件>磺胺类>四环素类>大环内酯类>喹诺酮类。4.污水处理系统中可移动元件、耐药基因与多重耐药细菌、环境污染因子残留的相关性。根据相关性分析结果,城市污水处理系统中多重耐药细菌丰度与多种耐药基因丰度之间存在显著的正相关性。可移动元件、耐药基因与甲氧苄氨嘧啶、四环素、氧氟沙星、土霉素、诺氟沙星、磺胺甲恶唑、头孢氨苄、环丙沙星、恩诺沙星、螺旋霉素和红霉素之间存在显著或极显著的相关性。多种可移动元件、耐药基因与重金属之间也存在显著地正相关性。