本网讯(资源与环境工程学院)近日,我校资源与环境工程学院黄涛课题组在抗生素及其抗性基因(ARGs)调控湖泊蓝藻暴发机制取得重要进展。相关成果以“Antibiotics and antibiotic resistance genes increase cyanobacterial blooms by altering microbial nitrogen transformations in water and sediment”为题,发表于环境领域顶级期刊Water Research (2026, 301: 126081)。论文第一作者为安徽大学资源与环境工程学院硕士研究生朱琳琳,通讯作者为安徽大学资源与环境工程学院黄涛,安徽大学为第一署名单位。
富营养化湖泊蓝藻暴发、水华是全球面临的突出水环境生态问题。中国政府持续开展水体富营养化治理,削减外源污染输入,水质得到显著改善,但部分大型湖泊(如太湖、巢湖、滇池等)藻类水华及生物量并未同步下降,这其中内源污染释放起到重要支撑作用。内源氮素转化是驱动蓝藻暴发与水华维持的关键因素之一。同时,近年来,抗生素作为一种新兴污染物在水环境中广泛检出,其对抗性基因的传播及微生物群落结构的干扰已引起广泛关注,但抗生素及ARGs如何调控内源氮转化和蓝藻的生长、暴发还缺乏系统认识。
本研究通过构建湖泊蓝藻生消微宇宙系统,分析不同浓度梯度克林霉素、四环素、磺胺甲恶唑及三者混合暴露条件下沉积物-水中的氮形态转化、氮功能基因及细菌群落变化,研究抗生素及ARGs对内源氮转化和蓝藻暴发的影响机制,取得了5个亮点认知:(1)环境浓度抗生素处理增加了上覆水体氨氮的有效性;(2)环境浓度抗生素处理促进了上覆水中的氨氧化和硝化作用(3)ARGs可通过水平基因转移影响氮循环功能微生物群落;(4)低环境浓度的克林霉素和混合抗生素促进了蓝藻的生长及暴发强度;(5)高环境浓度磺胺甲恶唑处理延长了蓝藻暴发的持续时间。这些结果为理解抗生素及ARGs对蓝藻生长暴发的影响提供了新的认知,可为开展流域新污染物治理、管理以及湖泊藻华防控提供科学依据。

图 抗生素及ARGs通过调控微生物氮转化加剧蓝藻暴发概念模型
该研究工作得到了国家自然科学基金区域联合基金重点项目(U22A20616)的资助,中国科学院南京地理与湖泊研究所陈开宁研究员、安徽大学孙庆业教授等参与了合作研究,提供了重要指导。




