摘要
沿海地区经济活跃，人口密集，近海环境受陆源影响较大。为探究近海沉积物环境中抗生素抗性基因（ARGs）污染现状及其传播扩散行为，本研究以中国东海近海为研究对象，首先考察了杭州湾、象山湾和台州湾沉积物中ARGs分布，探究Ⅰ型整合子（intI-1）和环境因子对ARGs分布的作用。继而聚焦于杭州湾近岸纳污区和远岸湾区，明晰了ARGs分布规律，探究了沿岸污水处理厂废水排放对近海沉积物中ARGs分布的影响。最后，解析了杭州湾沉积物中可移动遗传因子（MGEs）、环境因子和微生群落的分布规律，探究其对ARGs传播扩散的影响。主要研究结果如下： （1）台州湾沉积物中ARGs丰度高于杭州湾和象山湾。三个海湾沉积物中共检出以sulI、tetW和dfrA13为主的11种ARGs，涵盖6种抗性类型和5种抗性机制。磺胺类和四环素类ARGs是最普遍的ARGs类型，抗生素目标分流和目标保护是最主要的抗性机制。海湾沉积物中的intI1、Hg、Cd和oil与多种ARGs显著相关，金属类和多种环境因子的协同作用对ARGs分布的影响尤为重要。 （2）杭州湾沉积物中共检出以mexF、mphA-01、qacEdelta1-01等为主的122种ARGs，涵盖9种抗性类型和4种抗性机制。多重耐药类ARGs是最普遍的ARGs类型，抗生素外排泵机制是最普遍的抗性机制。杭州湾近岸纳污区沉积物中ARGs、MGEs多样性和丰度远高于其远岸湾区，两区域间ARGs、MGEs分布存在显著差异。氨基糖苷类、MLSB类、多重耐药类、磺胺类、万古霉素类和其他类ARGs为两区域间差异性ARGs类型。aacC、aadA2-03、mexF、oleC和sul2等为两区域间差异性ARGs亚型。沉积物中的MGEs是影响ARGs分布的重要因素之一，尤其是tnpA-04、tnpA-05和intI-1，与53种ARGs呈显著正相关。 （3）杭州湾近岸纳污区沉积物中大部分污染物浓度高于远岸湾区，且环境因子在两区域间的分布存在显著差异，Cr和Hg是两区域间差异性环境因子。此外，沉积物中的环境因子是影响ARGs分布的重要因素之一，尤其是oil和Zn、Hg等金属污染物，与多种ARGs显著相关。 （4）杭州湾近岸纳污区和远岸湾区沉积物中微生物群落的分布存在显著差异。包括一些功能菌在内的多种菌属与Cr、Hg等环境因子呈现强烈的相关性，这些菌属在近岸纳污区中的相对丰度显著高于远岸湾区。沉积物中的微生物群落是影响ARGs分布的重要因素之一。杭州湾沉积物中共识别出12种ARGs潜在的细菌携带者，多重耐药类、β-内酰胺类ARGs与细菌属的关联最多。 本文系统解析了东海近海沉积物环境中ARGs分布及其传播扩散行为，研究结果强化了ARGs在受污染近海环境中赋存的现有认知，为今后ARGs的环境风险评估和预警防控奠定了强有力的理论支撑和实践基础。
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