随着我国经济社会的飞速发展,污水处理厂的数量也随之快速增长。脱水污泥作为污水处理的终端副产物也在急剧增多,其处理处置已成为我国环保行业的难题。近些年,污泥蚯蚓堆肥作为一种操作简单、绿色环保的污泥处理技术得到了良好的发展。蚯蚓堆肥可以使污泥减量化、稳定化和资源化。但是,污泥蚯蚓堆肥的稳定化效率偏慢,且其产物中含有大量的抗生素抗性基因等污染物,阻碍了其技术的发展。生物质炭可加速环境中有机物降解及降低污染物质,但其在蚯蚓堆肥体系中的功能鲜有报道。因此,本研究通过向污泥中分别添加1.25%和5%玉米芯炭和稻壳炭探究生物质炭对污泥蚯蚓堆肥中有机物降解和抗生素及其抗性基因的影响;并通过蚯蚓肠道短期消化实验分析其影响机理。结果表明:(1)与未添加生物质炭的对照组相比,高含量玉米芯炭组的电导率和有机质损失分别提升了1.1和2.6倍;细菌和真菌的丰度分别显著增加2.13和11.8倍(P<0.05);细菌Shannon指数增加6.8%,β多样性也呈较大改变。这说明高含量玉米芯炭可通过提升污泥蚯蚓堆肥中细菌和真菌的数量改变其种群结构与多样性,加速污泥蚯蚓堆肥的效率。与未添加相比,稻壳炭对于污泥蚯蚓堆肥过程中的矿化程度和有机质损失均无显著影响(P>0.05);高、低浓度稻壳炭对污泥蚯蚓粪中细菌数量均无显著影响(P>0.05),但是高、低浓度稻壳炭使真菌数量分别显著增加1.6和2.4倍(P<0.05);高含量稻壳炭使细菌的Shannon指数提升4.4%,但是β多样性无明显改变。这说明高含量稻壳炭会引起污泥蚯蚓堆肥产物中细菌多样性的变化,而对有机质的降解及细菌种群结构的影响较小。(2)与对照相比,添加生物质炭对四环素类、诺氟沙星、恩诺沙星和磺胺类抗生素的平均去除效率分别达到了100%、90%、50%和20%。这表明生物质炭能促进污泥蚯蚓堆肥过程中抗生素的降解。玉米芯炭的添加增加了intI-1、sul-1和sul-2的基因丰度,但是对ermF和tetX基因具有抑制作用,且与玉米芯炭浓度呈负相关。而稻壳炭对抗性基因的削减无促进作用。这说明生物质炭对抗性基因的降解具有选择性,取决于生物质炭的种类和浓度。(3)与无添加相比,玉米芯炭使蚯蚓肠道和排出新鲜粪便中活细菌丰度显著增加1.4倍和2.5倍,活真菌丰度分别显著增加1200倍和7倍(P<0.05);稻壳炭使蚯蚓粪便中活细菌的丰度显著增加2.35倍(P<0.05),但同时蚯蚓肠道中细菌丰度显著降低0.5倍(P<0.05)。另外,生物质炭的添加导致蚯蚓肠道和粪便中细菌Shannon和Simpson指数分别增加1.03~1.04倍和1.08~1.19倍。而且对于细菌的β多样性也有改变。冗余分析表明生物质炭会增加蚯蚓肠道中细菌的种群丰度,从而使蚯蚓肠道中抗性基因的丰度显著增加(P<0.05)。综上所述,生物质炭的添加可以加速有机物的降解,提高蚯蚓堆肥效率。同时对抗生素具有显著的去除作用。但是对抗性基因的影响是选择性的。蚯蚓肠道消化分析表明生物质炭影响了肠道微生物的菌群多样性进而影响抗性基因的归趋。