近年来,由于抗生素的大量使用且只有少部分能够被生物体所降解,因此大量的剩余抗生素通过各种途径排放至水体环境,尤其是污水处理厂中,其浓度为ng/L-μg/L。然而,在某些制药废水中抗生素浓度可以达到mg/L级别。抗生素存在于污水处理系统中可能对系统中的微生物,尤其是功能性微生物如聚磷菌(phosphate accumulating organisms,PAOS),硝化菌和反硝化菌等产生不良影响,从而导致系统的污水处理能力下降。因此,研究抗生素对于污水处理厂中各种生化过程的影响是相当有必要的。本试验接种污泥为杭州市七格污水处理厂曝气池出口污泥,经过120天驯化,EBPR系统除磷效率长期稳定在100%。本文基于强化生物除磷(EBPR)系统,从除磷过程、挥发性脂肪酸(VFA)的消耗过程、聚羟基脂肪酸酯(PHAs)的合成与消耗过程、胞外聚合物(EPS)分泌量的变化过程,比呼吸速率(SOUR)的变化过程以及微生物群落的变化过程等多个角度出发,比较系统地研究了红霉素,土霉素及其混合抗生素对EBPR系统的作用。24小时试验结果表明,高浓度(10mg/L)红霉素和土霉素在24小时内均能对除磷过程产生明显的抑制作用,除磷效率分别下降至63.3%和61.2%。高浓度(10 mg/L)抗生素对VFA的消耗过程并无明显作用,但对PHAs的厌氧合成和好氧消耗过程影响较为显著。同时,高浓度(10mg/L)抗生素对EPS中PN合成量的抑制率在26.7%以上。SOUR变化过程的分析结果表明,抗生素对EBPR系统中微生物的呼吸作用抑制显著,在高浓度(10 mg/L)抗生素反应器中抑制率在16.00%%以上。对比分析结果表明,相同浓度的土霉素比红霉素对EBPR系统的抑制效果更为显著,且EBPR系统的好氧过程比厌氧过程更容易受到抑制。同时,7天试验结果表明,虽然各类抗生素对于宏观指标变化过程包括除磷过程、VFA的消耗过程、PHAs的合成与消耗过程、EPS分泌量的变化过程以及SOUR变化过程等过程的抑制程度相似,但是各抗生素反应器中菌群结构的变化却截然不同。相比于低浓度(1 mg/L)抗生素,高浓度(5,10 mg/L)抗生素反应器中菌落多样性下降更为显著。同时,相似性分析表明,相比较于低浓度(1m/L)抗生素,高浓度(5,10mg/L)抗生素引起了系统中更为显著的菌群结构变化。另外,混合抗生素反应器中菌落结构的变化比单一抗生素反应器中的菌群结构变化更为显著。Accumulibacter和Competibacter是EBPR系统在属层面占比最高的两种菌。经过抗生素7天的作用,Accumulibacter作为一类主要的PAOs,其在系统中的占比明显下降。然而,Competibacter作为一类主要的聚糖菌(glycogen-accumulating organisms,GAOs),其在系统中的占比明显上升。在红霉素、土霉素以及其混合抗生素存在的条件下,GAOs更有竞争优势。最后,经各类抗生素作用7天之后,各反应器中的抗性菌也表现出明显的不同。