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介水传播的致病菌对人体健康构成威胁,需要在水处理过程中特别是消毒工艺中彻底清除。与此同时,抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）与存活但不可培养（Viable but non-culturable,VBNC）细菌这两种新兴污染物的出现,进一步增加了公众安全隐患。传统水处理消毒技术如氯化消毒和紫外辐射（Ultraviolet radiation,UV）消毒法存在产生消毒副产物（Disinfection by-products,DBPs）、消毒不彻底等缺陷,并且对ARGs的去除效果有限。因此有必要研究开发新型消毒技术。近年来,低温等离子体水处理技术因其环境友好、高效彻底等优势在水体消毒领域得到越来越多研究者的关注。在本论文工作中以四种典型的革兰阴性细菌与革兰阳性细菌为主要实验对象,利用一套气液放电等离子体（Air-liquid discharge plasma,ALDP）装置,研究了ALDP对四种模式菌株以及两种实际环境水样中细菌的灭活效果,以及对ARGs的去除效果,并与常规消毒方法氯化和紫外辐射进行对比,阐释了可能的杀菌和ARGs去除机制。取得的主要成果如下:（1）本文较为系统的评估了ALDP对革兰阴性细菌大肠杆菌（Escherichia coli,E.coli）、铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa,P.aeruginosa）、沙门氏菌（Salmonella sp.）和革兰阳性细菌金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,S.aureus）等四种模式菌株的灭活效果。结果表明,等离子体处理10 min后,三种革兰阴性细菌被完全灭活,下降7.10 logs,革兰阳性细菌下降超过4.61logs。与余氯浓度为1 mg/L、2 mg/L的氯化处理以及紫外剂量分别为24m J/cm~2,32 m J/cm~2的UV消毒效果相比均具有明显优势。对于三种革兰阴性细菌,ALDP诱导VBNC细胞的水平低于氯化消毒（约10~2~10~3倍）。（2）ALDP能够高效去除胞内ARGs（i-ARGs）和胞外ARGs（e-ARGs）。抗生素抗性细菌E.coli HB101质粒携带的i-bla TEM和i-tet C两种ARGs分别下降了4.49 logs和4.32 logs;e-bla TEM和e-tet C分别下降了2.05 logs,1.34 logs,去除后其水平已达到检测限。相同条件下,四种模式菌株染色体携带的特异性基因,ALDP处理10 min后超过96.41%的胞内基因被去除,而1 mg/L氯化处理30 min,去除率仅为56.35%。（3）ALDP处理过程中细胞结构被彻底破坏。顺磁共振波谱检测到放电过程中生成·OH,·~1O2和·O2-三种代表性活性氧物质,通过流式细胞仪对膜通透性及胞内活性氧进行了检测,研究结果显示,ALDP连续处理1 min后,细胞膜通透性发生了较大改变,细胞处于细胞膜破损状态,结合胞内活性氧检测结果,等离子体处理导致胞内活性氧在30s迅速上升,但1 min后下降,表明细胞结构已经遭到严重破坏,结合e-ARGs结果,证明细胞的内容物泄露,从而导致细胞彻底死亡,推测了ALDP对细菌可能的氧化损伤机理。（4）对于实际环境样品,ALDP处理10 min,芙蓉湖水中的细菌灭活率达到99.82%,生活污水处理厂出水中细菌的灭活率97.77%。而余氯浓度为1 mg/L或2 mg/L,对两种环境样品的细菌灭活率均低于97.41%。UV对实际样品的处理效果与ALDP相比具有明显劣势。当UV254剂量为24 m J/cm~2或36 m J/cm~2时,芙蓉湖水和生活污水处理厂出水中细菌灭活率均低于97.62%。对实际水样中微生物群落结构的分析表明,ALDP可以去除耐氯细菌。通过能耗计算,ALDP与其他高级氧化技术相比具有更高的能量效率。综上所述,ALDP消毒能力具有明显优势特别是对于病原微生物的深度灭活,可以作为传统消毒方法的补充或替代,为新兴污染物去除技术的研发与应用提供重要的参考信息。