第九届青年地学论坛

微生物源污染物（如病原菌、抗性基因和毒性因子）可通过城市污水处理厂尾水排放进入到城市受纳河流，对水生态安全及周边居民健康构成威胁。当前国内外许多污水厂通过升级改造来改善受纳河流的水质，进而提高河流水生态系统的生物多样性及功能完整性。而公众关心的一个问题是“污水厂工艺升级是否也能提升河流健康风险水平？”。为探明该问题，本研究从抗性基因（ARGs）、毒力因子（VFs）及其宿主的角度来解析典型污水厂升级对受纳河流健康风险的影响。研究比较了污水厂升级前后受纳河流中ARGs、VFs及其宿主的分布差异，解析了污水厂升级前后受纳河流中与健康相关的基因与微生物的变化规律，强调了污水厂升级能降低受纳河流中潜在耐药致病菌的丰度。为河流生态系统的恢复提供参考。
研究结果表明污水厂升级可以显著降低受纳河流中同时携带ARGs和VFs微生物（本研究称之为耐药致病菌，即同时携带这两种基因的细菌不仅可以侵入人和动物体内使其患病，而且具有耐药性可以抵御传统抗生素的治疗）的丰度水平（降低了40-60%）。对污水厂升级前后受纳河流中同时携带ARGs和VFs耐药致病菌的组成进行PCoA分析，发现污水厂升级可以明显改变受纳河流中耐药致病菌的组成。污水厂升级不仅可以降低耐药致病菌携带VFs的量，还可以减少ARG-VF组合类型的多样性。污水厂升级后，受纳河流中ARG-VF组合类型的数量显著下降，从49种下降到23种，主要减少的ARG-VF组合类型多以营养Nutrition VF和外排泵Efflux_pump VF相关的ARG-VF组合。
综上，本研究从耐药基因、致病基因及其宿主的角度评价了污水厂升级改造对受纳河流健康风险的影响，结果表明污水厂升级对降低受纳河流健康风险水平起到了积极作用。
 

污水处理厂升级；抗生素抗性基因；毒力因子；受纳河流