再生水补给湖泊中耐药致病微生物分布及影响因素

作     者：袁杰 邱春生 李静 刘娟 林慧 王东麟 王晨晨 柏耀辉 YUAN Jie;QIU Chunsheng;LI Jing;LIU Juan;LIN Hui;WANG Donglin;WANG Chenchen;BAI Yaohui

作者机构：天津城建大学环境与市政工程学院天津300384 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2023年第43卷第12期

页      面：336-345页

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.51908398 52293442) 

主　　题：再生水回用 景观湖泊 水质调控 宏基因组 耐药致病菌 

摘      要：再生水作为重要的城市补给水源,常用于景观湖泊、河流或湿地的补水.本研究选取以再生水作为唯一补给水源的湖泊—J湖(补水比例100%)为研究对象,通过宏基因组考察了再生水中补给湖泊的抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)和毒力因子基因(Virulence factor genes,VFGs)的分布特征,以识别该城市景观湖泊中耐药致病微生物并考察其分布特征与水质的关系.结果显示,J湖中抗性基因以多药类ARGs和粘附型VFGs为主,相对丰度分别为38.77%±2.74%和21.8%±0.98%;网络分析显示,ARGs与VFGs之间具有显著相关性,表明该湖泊以耐药致病菌为主要的微生物风险.进一步通过宏基因组分箱识别了同时含有ARGs和VFGs的宏基因组装基因组(Metagenomic assembled genomes,MAGs),即潜在的耐药致病微生物.其中,注释为典型耐药致病菌Acinetobacter和Mycolicibacterium的MAGs在夏季丰度较高.考虑到不同采样时间的水质差异,通过方差分析和冗余分析识别了影响耐药致病菌分布的关键水质参数:As和DOC,二者对耐药致病菌分布的贡献率分别为55.5%和28.28%.综上,本研究为再生水补给水体的耐药致病微生物风险防控提供了数据支撑和理论基础.