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抗生素被广泛、大量地应用于人类医疗、畜牧和水产养殖行业生产中。研究发现抗生素药物仅有一部分被吸收代谢,约40%-90%以原药或初级代谢产物的形式排出体外。尽管抗生素的半衰期不长,但由于连续性地进入环境,导致抗生素在自然环境中呈现伪持久性的特征。自然环境中持续存在的抗生素具有通过饮用水或食物链进入人体的潜在风险。即使在低剂量情况下,抗生素的长期暴露可能诱导人体及自然环境中的微生物产生耐药性,抗性基因通过水平转移,导致致病菌的耐药性增加,将会给人类健康安全带来巨大风险。城市污水中部分抗生素通过常规工艺处理的去除率较低,导致自然水环境中微生物耐药性增强的生态风险。削减排入自然环境的抗生素数量,控制生态风险具有重要的意义。本研究提出利用耐药型反硝化菌的共代谢作用降解微量抗生素的风险控制技术。基于最适共基质的筛选和反硝化菌群的构建,本项目选取氧氟沙星（Ofloxacin,OFX）,代表氟喹诺酮类抗生素作为研究对象,研究不同抗生素浓度对反硝化过程的影响,OFX通过固相和液相反硝化共代谢的降解效果以及耐药型反硝化菌对抗生素降解过程的影响,采用分子生物学方法研究反硝化菌生长环境中不同抗生素浓度对反硝化菌进化过程和群落结构的影响作用。研究结果如下:（1）三种固体碳源COD释放效果由好到差顺序为PCL6500、PCL6800、PHA,相互之间差别不大。PHA、PCL6500、PCL6800三种固体碳源对OFX的吸附由强到弱的顺序为PHA﹥PCL6800﹥PCL6500。低浓度抗生素（1μg/L）对反硝化过程无明显抑制;高抗生素（1mg/L）对反硝化过程有明显的抑制现象。高抗生素浓度环境中会导致亚硝态氮的积累。低浓度抗生素环境仍然可以使细菌产生耐药性。（2）采用乙酸钠为电子供体,并保持氧氟沙星（OFX）浓度为1μg/L,逐步提高抗生素降解菌的优势生长,分别培养获得仅有乙酸钠和氮元素存在条件下的反硝化菌群（DnB1）、微量抗生素与乙酸钠、氮元素同时存在条件下的反硝化菌群（DnB2）。结果表明DnB2相比于DnB1,对OFX具有明显降解作用,DnB1和DnB2对OFX的降解量分别为0.31μg/g和16.14μg/g。OFX浓度的提高,会在短期内抑制DnB1反硝化活性。DnB2反硝化过程受OFX影响较小。同时,使用Illumina MiSeq平台进行高通量测序,基于测序结果聚类形成的OTUs信息,对比分析各样品的多样性,研究结果表明,DnB1的微生物群落相对丰度和微生物群落多样性均要高于DnB2。（3）培养驯化十二组反硝化菌,固体碳源选择PCL6500、PCL6800抗生素浓度分别为0、1μg/L、1mg/L、10mg/L。抗生素浓度为0和1μg/L的四组反硝化菌的平均反硝化速率明显高于抗生素浓度为1mg/L和10mg/L的四组反硝化菌,高浓度抗生素对反硝化过程有明显抑制作用。（4）研究各反应瓶在各自的生长条件下对氧氟沙星的降解率的差异,氧氟沙星浓度为10mg/L的反应瓶中的氧氟沙星去除率明显要高。对比8种反硝化菌对相同浓度氧氟沙星的降解效果差异,10mg/L反应瓶中的氧氟沙星去除速率最快。考察不同反硝化菌在各自生长条件下对相同浓度诺氟沙星的去除效果,发现在含有一定浓度氧氟沙星环境中培养的反硝化菌对分子结构相似的诺氟沙星也有一定的去除效果。PCL6800组反硝化菌对NFX的去除速率是OFX去除速率的2.05倍,说明NFX生物降解性更高。（5）氧氟沙星在固相反硝化过程的开始阶段,并没有发生脱羧反应,而是在哌嗪基的末端C上发生了羟基的取代反应,发生了喹诺酮基和哌嗪基的断键。在最后一步反应中,发生了噁嗪基的断键,并发生了脱羧反应。（6）通过16S rDNA扩增子测序,研究8组反硝化菌落的群落结构。各样本中门水平下占比重最大的三种是变形菌门、放线菌门、拟杆菌门。在纲水平下,变形菌门的种类主要有α-变形菌纲、γ-变形菌纲、δ-变形菌纲,其中α-变形菌纲和γ-变形菌纲是占有优势的。在属水平下,样本中微杆菌属所占比重最大。抗生素浓度较高的四组微生物样本中存在7.0%-10.4%的黄色杆菌属。原始污泥样本的丰富度和多样性都是最高的。8-A1组微生物群落的均匀度较差,而经过驯化培养之后的8-A4和8-A3组反硝化菌均匀度较好。在相似度方面,相似度最高且相对独立于其他污泥样本的微生物样本为两组10mg/L抗生素浓度下培养的反硝化菌落,其次为1mg/L抗生素环境中培养的反硝化菌群落。DnB1的微生物群落相对丰度和微生物群落多样性均高于DnB2,由门水平物种相对丰度分析可知,DnB2和DnB1中含量占比较多的门类有:变形菌门Proteobacteria、拟杆菌门Bacteroidetes、绿弯菌门Chloroflexi、酸杆菌门Acidobacteria。