摘要
抗生素抗性基因（Antibiotic Resistance Genes,ARGs）赋存于畜禽粪便中，并随着粪便排放进入环境，可对人类健康和生态环境造成潜在威胁。厌氧消化技术是粪便资源化利用的主要方式之一，也可同步削减粪便中的部分ARGs，但其削减效果有待提高。将热水解与厌氧消化技术联用可有效提高厌氧消化性能，但其对粪源ARGs去除及其微生态机制的影响尚未可知。因此，本研究以牛粪中四环素类ARGs为研究对象，分析不同热水解条件（T=150、170和190℃，t=30、60和120min）处理后牛粪中ARGs赋存变化，探讨最佳热水解预处理条件；在最优预处理条件下，联用热水解和中温（T=35℃）厌氧消化技术，比较分析厌氧消化性能、ARGs赋存、微生物群落及环境因子动态变化，探究两技术联用的ARGs的去除效果并揭示其微生态机制。主要结论如下： (1)热水解处理实验表明延长水解时间并结合较高水解温度有助于提高ARGs的削减效果。所设实验条件中，水解温度T=170℃，水解时间t=120min时可获得本研究中最佳ARGs和微生物生物量削减效果（削减率分别为99.52%和99.88%）。该条件下可使微生物细胞大量破碎，从而降低了微生物的存活率，进而有效地削减了粪源ARGs。 (2)联用热水解和厌氧消化技术提高了中温厌氧消化性能和粪源ARGs削减效果。与对照组相比，处理组总产甲烷量提高了16.45%；16S rRNA基因的丰度下降了79.03%；ARGs总丰度下降了34.04%；tetC的丰度下降幅度最大，为97.80%；tetG、tetO、tetQ和tetW的丰度下降了23.33%~80.85%，而tetX和tetT的丰度却有所增加。 (3)微生物生态机制分析表明微生物群落结构和理化因子变化均为粪源ARGs变化的驱动因子。微生物群落差异分析表明，热水解预处理可显著降低牛粪厌氧消化中微生物群落的alpha多样性（Plt;0.05）并提高群落中厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Bacteroidetes）的丰度（7.41%和16.89%）；ARGs与微生物网络共现分析表明Syntrophomonas、Sedimentibacter和vadinCA02等差异菌属为ARGs的潜在宿主菌，其赋存变化对ARGs的削减效果其主要影响作用；RDA分析表明理化因子可较大程度影响ARGs潜在宿主菌存活，其中，溶解性多糖和溶解性蛋白质主要影响tetX和tetT的潜在宿主菌，而SCOD则与tetC、tetG、tetQ和tetW变潜在宿主菌变化有关。
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