厌氧氨氧化因低能耗和高效等特点在废水生物脱氮领域受到广泛关注。海产养殖废水是一种高盐含氮废水,其中常含有多种抗生素。高盐度和抗生素会对厌氧氨氧化菌的活性产生抑制作用,进而影响脱氮效果。耐盐的海洋厌氧氨氧化菌(marine anammox bacteria,MAB)在高盐含氮废水的处理中具有天然的优势,然而复合抗生素对MAB的影响尚不明确。因此本文研究了在模拟海产养殖废水(盐度35 g/L)的处理中,MAB在抗生素短期冲击下和复合抗生素长期胁迫下的脱氮表现和响应机制,并探究了解除抗生素胁迫后MAB活性的恢复过程。在抗生素的短期冲击下,MAB污泥脱氮效果的抑制程度随抗生素浓度的增加而加重。3种抗生素对MAB脱氮效果的抑制强弱依次为:土霉素>磺胺甲恶唑>恩诺沙星。在35 g/L盐度下,1000 mg/L的恩诺沙星、土霉素和磺胺甲恶唑对MAB的抑制程度分别为15.68%、22.13%和55.44%,其中土霉素对MAB污泥的半抑制浓度为905.73 mg/L。此外,Remodified Logistic模型和Modified Gompertz模型拟合所得参数值与实验结果接近,适用于预测和分析抗生素冲击下的MAB基质降解过程。在抗生素的长期胁迫下,基于MAB的反应器在4 mg/L复合抗生素(恩诺沙星、磺胺甲恶唑和土霉素)内有良好的脱氮表现,在此期间购买PS-341NH_4~+-N平均去除率在90%以上。在8 mg/L复合抗生素胁迫下,反应器的脱氮性能明显恶化,总氮去除速率由1.46 kg/(m~3·d)降低至1.24 kg/(m~3·d)。在微生物群落上,Candidatus Scalindua相对丰度在8 mg/L复合抗生素时显著下降,并且一些耐药菌在高浓度复合抗生素环境中占据了优势(如Rheinheimera)。MAB菌群通过刺激胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)的分泌和抗生素耐药基https://www.selleck.cn/products/pexidartinib-plx3397.html因(antibiotic resistance genes,ARGs)的上调来抵御复合抗生素胁迫。EPS可以阻止抗生素进入细胞,并且削弱了低浓度抗生素对ARGs的诱导。ARGs的上调缓解了高浓度抗生素对MAB菌群的抑制,ARGs总相对丰度随抗生素浓度增加而增加,并在24 mProtein Conjugation and Labelingg/L复合抗生素时达到最大值2.44×10~(-1) gene copies/16s r RNA。在解除复合抗生素胁迫后,采取降低进水总氮浓度和延长水力停留时间的策略对MAB活性进行恢复。经过112 d的运行MAB污泥的脱氮性能基本恢复,NH_4~+-N可以被完全去除,总氮去除率由23.31%升高至80.44%。化学计量比表明厌氧氨氧化为主导的脱氮反应。MAB颗粒污泥颜色由淡红色和黑色经过恢复最终变为砖红色,细碎颗粒聚集形成较大粒径颗粒。在恢复过程中7种ARGs丰度明显下降,ARGs的总丰度下降了39.8%。功能基因的上调对MAB脱氮性能的恢复起到了重要作用。