玉米芯生物炭对污泥蚯蚓粪中微生物种群及ARGs的影响

摘要

较多的抗生素抗性基因(ARGs)积蓄于剩余污泥中降低了污泥蚯蚓粪的农用价值.为削减污泥蚯蚓粪中的ARGs,向污泥中分别添加1.25％和5％(质量比)的玉米芯生物炭(简称玉米芯炭),以无添加为对照组,揭示玉米芯炭对污泥蚯蚓堆肥过程中微生物种群结构及ARGs的影响.结果表明:添加高含量玉米芯炭显著促进污泥有机质的矿化,提升蚯蚓堆肥产物的电导率和pH值(P<0.05).同时,添加玉米芯炭能增加污泥蚯蚓粪中细菌16S rDNA和真核生物18S rDNA的丰度,且其丰度均与玉米芯炭添加量呈显著正相关性(P<0.05).与对照组相比,高含量玉米芯炭污泥蚯蚓粪中变形菌门、拟杆菌门、放线菌门与浮霉菌门的相对丰度分别降低了11.8％、7.1％、33.3％和20％,但厚壁菌门的丰度显著增加了40％(P<0.05).此外,添加玉米芯炭蚯蚓粪中大环内酯类抗性基因(ermF)和四环素类抗性基因(tetX)的绝对丰度较对照组分别显著降低了32％～45％和13％～31％(P<0.05),但同时整合子基因(intI1)和磺胺类抗性基因(sul2)的丰度分别显著增加了47％～135％和9％～42％(P<0.05).研究结果显示,添加玉米芯炭能增加污泥蚯蚓粪中微生物数量和种群多样性,加速有机质矿化,但对ARGs的削减具有选择性.