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磺胺甲恶唑（Sulfamethoxazole,SMX）是一种广谱型磺胺类抗生素（Sulfonamides,SAs）,广泛用于疾病治疗。SMX具有低吸附、难降解和易累积等特点,导致其广泛存在于各类水体环境中。SMX的长期残留容易导致抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）的增殖和转移,对生态系统和人类健康造成严重威胁。尽管城镇污水处理厂（Wastewater treatment plants,WWTPs）能够实现常规污染物的高效去除,但几乎不能去除SMX,因此,WWTPs出水是水环境中SMX最主要的来源。为了控制SMX污染,亟需寻找一种能够同时去除有机物、氮、磷以及SMX的处理工艺。好氧颗粒污泥具有结构致密、沉降性能优良、耐冲击负荷能力强等优势特征,是一种极具发展潜力的污水生物处理技术。研究表明,好氧颗粒污泥能够有效去除多种抗生素（如四环素、环丙沙星等）,然而应用该技术处理污水中SMX的研究尚不多见,特别是SMX对好氧颗粒污泥系统的长期影响、SMX在好氧颗粒污泥系统中的去除机制以及好氧颗粒污泥系统对SMX的响应机制尚不清晰。鉴于此,本文深入探究了好氧颗粒污泥降解污水中SMX的效能与机理。首先考察了不同浓度SMX对好氧颗粒污泥系统的影响;进而探究了好氧颗粒污泥系统降解SMX的效能及其机制;最后从抗性基因、微生物群落两个角度探讨了好氧颗粒污泥系统对SMX的响应机制,为好氧颗粒污泥技术处理含SMX污水提供理论依据。主要结论如下:（1）0.5 mg/L的SMX对好氧颗粒污泥系统整体性能影响不显著,1.0 mg/L和5.0 mg/L的SMX则显著恶化颗粒污泥的理化特性和常规污染物去除效能。随着SMX浓度的提升,好氧颗粒污泥结构受损,边界模糊呈绒毛状;微生物生长受到抑制,沉降性能恶化,平均粒径降低;同时,颗粒污泥胞外聚合物（Extracellular polymeric substance,EPS）含量随着SMX浓度的升高而降低,其中蛋白质（Protein,PN）含量降低较为显著,这不利于维持颗粒污泥结构的稳定性;此外,硝化作用和反硝化作用受到明显抑制,NH4+-N和TN去除率分别从100.0%和76.8%下降至87.0%和68.2%。结果表明,较高浓度的SMX对好氧颗粒污泥生物代谢活性有显著的抑制作用。（2）好氧颗粒污泥系统对不同浓度的SMX（0.5、1.0和5.0 mg/L）均能实现完全去除（去除率达到100.0%）。试验前期,颗粒污泥对SMX的去除率仅为14.0%左右,随着微生物对SMX的适应性逐渐增强,从第30 d起,SMX去除率提高至100.0%,即使将SMX浓度提升至1.0 mg/L和5.0 mg/L,其去除率仍能维持在较高水平,这表明驯化后的颗粒污泥对SMX的去除效果好且稳定。污染物沿程转化的分析结果表明,SMX的去除主要发生在好氧阶段,作为共基质被去除。（3）驯化前的好氧颗粒污泥对SMX的吸附性能优于驯化后,而驯化后的好氧颗粒污泥对SMX的生物降解和总去除性能显著提升。吸附降解试验结果表明,驯化前的好氧颗粒污泥对SMX的去除以吸附作用为主（占比最高为78.0%）,驯化后则以生物降解为主（占比最高为64.0%）;吸附动力学和等温线结果显示,驯化前和驯化后的好氧颗粒污泥对SMX的吸附主要为化学吸附,且属于多层吸附;总去除动力学结果显示,驯化前、后颗粒污泥对SMX的去除过程均符合一级反应动力学,驯化后颗粒污泥系统中SMX的半衰期显著降低。（4）通过液-质联用仪检测了颗粒污泥降解SMX的中间产物,推测可能的降解途径。颗粒污泥降解SMX的过程中共检测到14种中间产物,包括4-氨基-苯胺磺酸和3-氨基-5-甲基异恶唑等常见的SMX降解产物,同时也检测出异丙醇（m/z=60）、苯（m/z=78）等几种小分子有机物,此类有机物易被微生物吸收利用,表明颗粒污泥能够实现对SMX的矿化作用。（5）高通量测序和q PCR结果表明,SMX促进了ARGs的增殖和转移,改变了颗粒污泥系统的微生物群落组成。随着SMX浓度的提升,丝硫菌属（Thiothrix,40.9%）逐渐演变为好氧颗粒污泥系统中的优势菌属,其在SMX的降解过程中发挥重要作用;黄杆菌属（Flavobacteriaceae）等具有分泌EPS和脱氮功能的菌属相对含量显著降低,导致系统脱氮效率降低,颗粒污泥结构受损。此外,Candidatus＿competibacter菌属与SMX诱导产生的两种主要抗性基因（sul1、sul2）呈显著的正相关关系,推测其可能是ARGs的潜在宿主。同时,sul1、sul2与整合子（int I1）之间呈正相关关系,表明可移动遗传元件（Mobile genetic elements,MGEs）诱导的水平基因转移是ARGs的主要传播机制。综上所述,好氧颗粒污泥系统通过不断富集SMX降解菌和抗性细菌（Antibiotic-resistant bacteria,ARB）,提高对SMX的耐受性。