典型城市不同河流沉积物中抗生素抗性基因的时空分布特征：以石家庄为例

作者：赵波; 宋圆梦; 卢梦淇; 白寅虎; 陈昊达; 高赛; 王琳静; 张璐璐^*; 崔建升

来源：环境科学, 2023, 1-15.

DOI：10.13227/j.hjkx.202306088

• 抗生素抗性基因(ARGs)
• 时空分布
• 宏基因组
• 城市河流
• 农村河流
• 社会经济因子

河流是抗生素抗性基因(ARGs)的重要储库。然而，目前有关河流中ARGs的研究多集中在其时空分布，而较少对同一区域城市和农村河流中ARGs的种类和丰度进行比较。鉴于此，以石家庄市不同河流为例，分别在2020年12月和2021年4月，选取了2条农村河流和3条城市河流，布设了15个采样点，采集了各个样点的沉积物，运用宏基因组测序技术分析了各样点沉积物中ARGs的种类和丰度，比较了城市和农村河流沉积物中ARGs的时空差异。结果表明：①在城市和农村河流中分别检出162种(4776±4452，丰度，下同)和79种ARGs(1043±632)，ARGs种类和丰度均呈城市＞农村的趋势；②在城市河流中磺胺类(SAs，27%)、氨基糖苷类(AGs，26%)和多药类(MDs，15%) ARGs的相对丰度最高；而在农村河流中MDs类ARGs的相对丰度最高(65%)，且城市河流中ARGs的复杂程度高于农村河流。③城市河流中SAs、AGs、MDs、四环素类(TCs)、利胆醇类(PNs)、大环内酯类(MLS)、β-内酰胺类(β-lactams)和二氨基嘧啶类(DAPs)ARGs间呈显著正相关(P＜0.01)，而糖肽类(GPs)ARGs与各类ARGs呈显著负相关(P＜0.05和P＜0.01)；而在农村河流中MDs和SAs类ARGs呈显著正相关(P＜0.05)，氨基香豆素类(ACs)ARGs与肽类(PTs)、利福霉素类(RMs)和磷霉素类(FMs)ARGs呈显著负相关(P＜0.05和P＜0.01)；④在时间分布上，城市河流12月和4月分别检出162种(4776±4452)和148种(5673±5626)ARGs；而农村河流12月和4月分别检出79种(1043±632)和46种(467±183)ARGs；⑤RDA分析结果表明，城市和农村河流中的ARGs均呈时间分布差异；相关分析表明城市河流主要与工业企业数量显著相关，而郊区河流则主要与牧业产值显著相关。总体而言，通过比较城市和农村河流中ARGs的时空异质性，识别其主要社会影响因子，可为后续河流中ARGs风险管控提供数据支撑。

• 单位
  环境科学与工程学院; 河北科技大学