抗生素菌渣是抗生素生产过程中产生的固体废弃物,由于其高含量的抗生素残留而被列为危险固体废弃物。好氧堆肥法是处理抗生素菌渣实现无害化较为经济可行的方法之一。本文以林可霉素菌渣为研究对象,研究了堆肥过程中理化参数、微生物数量、微生物群落、抗性基因等变化,深入分析了堆肥过程中林可霉素降解产物以及降解机制,最后对堆肥腐熟后的林可霉素菌渣堆肥进行大田试验,考察了林可霉素菌渣堆肥对大田作物品质、土壤酶活、土壤微生物和土壤中抗性基因的影响,以对堆肥法处理林可霉素菌渣的环境生态风险作了全面评价。主要内容如下:(1)通过林可霉素菌渣与猪粪混合堆肥,探讨了堆肥法无害化处理林可霉素菌渣的可行性。研究结果表明,林可霉素菌渣堆肥可以与污泥堆肥一样正常升温,并且堆肥处理后林可霉素残留大幅降解,降解率高达70%。微生物分析表明堆肥初期由于林可霉素残留的抑制作用,林可霉素菌渣堆肥与正常污泥堆肥微生物群落间差异较大,但随着堆肥过程进入腐熟期,林可霉素大幅降解,两种堆肥中微生物群落逐渐趋同。(2)为了提高残留林可霉素的降解率,将堆肥辅料更换为糠醛渣并保持堆肥过程中水分始终为55%～60%。研究结果表明,林可霉素菌渣+糠醛渣堆肥高温时间长,50℃以上高温期达50天以上。经过66天的堆肥处理林可霉素残留的降解率高达99%。对林可霉素降解产物进行高效液相-质谱分析表明,林可霉素降解途径主要是羟基化、磷酸化和去甲基化。(3)林可霉素菌渣-糠醛渣堆肥微生物多样性测定结果表明,林可霉素菌渣堆肥过程中细菌多样性显著增加,但是真菌多样性由于堆肥高温影响则随着堆肥进程而急剧降低。堆肥过程中细菌主要由Firmicutes和Actinobacteria两大门类组成,真菌主要由Ascomycota门组成。堆肥过程中降解林可霉素的主要细菌菌属为球菌和芽孢杆菌类。(4)应用荧光定量PCR技术对堆肥过程中林可霉素抗性基因进行定量分析,通过相关性分析,结果表明lnu A基因参与了林可霉素降解,同时erm A、erm B、erm C、sul1和int I1基因均随堆肥细菌数量增加而增加。(5)通过对堆肥过程中细菌群落、ARGs、int I1和林可霉素残留浓度进行皮尔逊相关性分析,结果表明Corynebacterium＿1、Anaerococcus、norank＿0＿TSCOR001-H18、unclassified＿f＿Enterococcaceae、Peptostreptococcus、Gallicola、Lactobacillus、Peptoniphilus、Paenibacillus、sporosarcina和Cerasibacillus等菌属为林可霉素降解菌属,同时这些菌属为erm A、erm B、erm C和lnu A的潜在宿主。Int I1基因与Saccharomonospora、Truepera、Oceanobacillus和Pusillimonas存在正相关,表明这些细菌属是int I1的潜在宿主。(6)林可霉素菌渣堆肥进行大田试验,结果表明施用林可霉素菌渣堆肥能明显促进小白菜的生长,土壤酶活性及其土壤微生物数量出现短暂增加。但随着堆肥中营养物质逐渐消耗殆尽,各种酶类活性和微生物数量又逐渐恢复到正常原土壤状态水平。基于微生物高通量测序,结果表明林可霉素菌渣堆肥施入土壤后,与正常不施肥土壤相比,施用林可霉素菌渣堆肥土壤微生物群落结构并没有发生显著变化,林可霉素菌渣堆肥的施入不会改变土壤固有的微生物群落结构。对土壤抗性基因测定,结果表明林可霉素菌渣堆肥施入大田后,随着施入时间,林可霉素抗性基因相对丰度也越来越低并最终与正常大田土壤无显著差异,林可霉素菌渣堆肥的施入不会造成大田土壤抗性基因的传播,因此,堆肥化方式处理林可霉素菌渣可以实现其无害化和资源化。