磺胺喹噁啉（Sulfaquinoxaline,SQX）作为一种磺胺类抗生素,常作为兽用抗生素用于禽畜球虫病治疗,其含有的喹噁啉基团具有致突变、致癌性,在环境及农产品中残留具有一定危害性。目前对SQX降解研究较少,缺少功能菌属的相关研究。现有研究证明,生物电化学法具有较高抗生素去除效率,且环境友好。为绿色高效降解SQX,本课题选用微生物燃料电池（Microbial fuel cell,MFC）和微生物电解池（Microbial electrolysis cell,MEC）两种生物电化学体系,系统研究了SQX的降解性能,并从降解效率和功能菌群方面深入解析两种体系对SQX降解特性的差异,明确了SQX主要的生物去除路径和重要功能菌群。本研究可丰富生物电化学去除难降解有机物的研究理论,为抗生素绿色高效降解提供理论依据与新思路。本研究的研究内容及主要结论如下:（1）在MFC体系中,以SQX为单一底物时,反应器运行10 d对SQX降解率为64.9%;在乙酸钠共基质条件下（以SQX及乙酸钠作为混合底物）,乙酸钠投加量300mg/L时,SQX降解率最大为87.1%;乙酸钠投加量500 mg/L时,总有机碳（Total Organic Carbon,TOC）降解率最大为94.0%,可明显看出乙酸钠对SQX的降解具有一定的促进作用,且MFC体系的最大功率密度和输出电压分别为309.8 m W/m~2和0.702 V。此外通过LC-TOF/MS分析得出,MFC共基质条件下对SQX主要降解作用有:羟基化反应、磺酰胺键断裂、分子重排等。大肠杆菌及青海弧菌Q67生物毒性测试结果均表明,SQX经MFC处理后有效降低生物毒性。经菌群分析,得出MFC共基质体系中Lentimicrobium、Terrimonas、Aquamicrobium等功能菌属,属于电化学活性菌、脱硫菌、脱氮菌和含氮杂环化合物降解菌。（2）MEC体系外加0.8 V电压,以SQX为单一底物时,反应器运行5 d对SQX降解率为78.7%;乙酸钠共基质条件下,乙酸钠投加量200 mg/L时SQX降解率最大为94.2%;乙酸钠投加量500 mg/L时,TOC降解率最高可达到87.7%,在MEC体系中添加乙酸钠同样会促进降解。通过LC-TOF/MS测定,MEC共基质条件下降解SQX主要降解作用有:羟基化反应,氧化醛基化,二氧化硫脱除等。大肠杆菌及青海弧菌Q67生物毒性测试结果均表明,SQX经MEC处理后毒性降低。对微生物群落分析,得出MEC单基质和共基质体系中均含有Aquamicrobium、norank＿Chitinophagaceae、Mycobacterium等功能菌属,属于电化学活性菌、脱硫菌、脱氮菌和含氮杂环化合物降解菌。（3）分析MEC和MFC两种体系5 d内对SQX降解差异,可发现MEC体系均明显优于MFC体系,添加共基质可以提高SQX降解效率。微生物群落多样性对比结果表明,MFC阳极微生物多样性和丰富度均高于MEC阳极微生物,说明电压对微生物群落影响更大。对菌属进行分析,两个体系均含有Lentimicrobium、Denitratisoma、Aquamicrobium等功能菌属,属于电化学活性菌、脱氮菌和含氮杂环化合物降解菌。MEC体系中功能菌属种类相比于MFC体系较丰富,尤其电化学活性菌、脱氮菌和含氮杂环化合物化合物降解菌较多,如unclassified＿Geobacteraceae、Mycobacterium、Thermomonas等在MEC体系中特有或丰度更高。针对MEC降解效果强于MFC体系提出猜想:电压刺激更适合功能菌属富集和发挥作用。（4）为进一步提高SQX的降解率,论文系统探究乙酸钠、葡萄糖和淀粉3种不同共基质（SQX及乙酸钠（14）葡萄糖（14）淀粉作为混合底物）对MEC体系降解效率和微生物群落影响。乙酸钠体系电压更高,对电能利用效果最好;低浓度共基质时,淀粉对提高SQX降解率更有利,淀粉投加量200 mg/L时SQX降解率最高达96.8%;葡萄糖和乙酸钠去除TOC更有利;葡萄糖体系在整体生物毒性降低方面表现更优。对微生物群落多样性进行分析,葡萄糖体系微生物与其它体系差异性最大。对功能菌群进行分析,得出三种MEC共基质体系中共有降解SQX功能菌属Citrifermentans、Aquamicrobium、Bacteroidetes＿vadin HA17等,属于电化学活性菌、脱硫菌、脱氮菌和含氮杂环化合物降解菌。在不同共基质体系还存在一些适应该环境的菌属,这些菌属属于SQX耐药菌或降解菌。通过不同共基质类型相互对比,为共代谢研究提供理论借鉴,重点分析三种体系微生物差异,对推测微生物特性,印证SQX功能菌属提供依据。