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本研究以重庆市主要河流（长江：西彭至丰都段；嘉陵江：北碚至朝天门段）的水体和沉积物为研究对象，于3月和9月分别分析了该区域12个采样点中水体和沉积物中的14种抗生素（磺胺类（SAs）6种：磺胺嘧啶（SDZ）、磺胺噻唑（STZ）、磺胺甲基嘧啶（SMR）、磺胺二甲嘧啶（SMZ）、磺胺甲恶唑（SMX）、磺胺二甲氧嘧啶（SDM）；氟喹诺酮类（FQs）4种：氧氟沙星（OFL）、诺氟沙星（NOR）、恩诺沙星（ENR）、环丙沙星（CIP）；四环素类（TCs）2种：土霉素（OTC）、四环素（TC）；大环内酯类（MLs）2种：红霉素（ETM）、罗红霉素（RTM））、4种抗生素抗性基因（Antibiotic Resistance Genes，ARGs）（磺胺类抗性基因：sulI；氟喹诺酮类抗性基因：qnrS；四环素类抗性基因：tetM；大环内酯类抗性基因：ermB）、1种水平基因转移元件（一类整合子基因：intI）以及2种粪便指示基因（人源：HF183；猪源：Pig-2-Bac）的污染水平，揭示了抗生素和ARGs在两种介质中的时空分布特征及主要影响因素，并进一步分析了沉积物中的细菌群落结构以及抗生素对细菌群落结构的潜在影响。主要结果和结论如下：
（1）抗生素分布结果显示：除SDM未检测到外，其他抗生素在本区域均有检出，说明本区域抗生素残留种类丰富，其中OFL和ETM为该区域水体和沉积物中残留的主要抗生素。3月份水体和沉积物样本中抗生素的浓度范围分别为0~1.49×103(ETM)ng L-1和0~1.52×104(NOR)μg kg-1；9月水体和沉积物样本中抗生素浓度范围分别为0~1.22×102(SMZ)ng L-1和0~1.6×101(SMZ)μg kg-1，其中沉积物中多数抗生素（尤其是SMX、OFL、ENR和RTM）残留浓度明显高于中国及其他国家河流。大多数抗生素的检测频率呈现9月样本高于3月样本、检测浓度呈现3月样本高于9月样本的季节性分布特征，主城抗生素残留主要为氟喹诺酮类而区县为大环内酯类。流速、光照强度、抗生素应用类型以及水体理化性质差异是导致其出现空间分布差异的可能诱因。抗生素风险评估结果表明SMX、OFL、ETM以及CIP对相应的敏感藻类造成了高风险，合川（HC）、北碚（BB）、童家溪（TJX）和朝天门（CTM）河段存在高风险的抗生素种类较多。
（2）ARGs分布结果显示：3月水体样本中目标ARGs的绝对丰度范围为0~1.96×108copies L-1，沉积物中为0~6.26×108copies g-1；9月水体样本中为0~5.61×106copies L-1，沉积物中为0~8.07×107copies g-1。所选4种ARGs中，sulⅠ的检出频率和绝丰度最高，其在水体和沉积物中的检测频率均为100%，绝对丰度比其他ARGs高出1~2个数量级。采样点中朝天门（CTM）、唐家沱（TJT）和鸡冠石（JGS）的ARGs绝对丰度和相对丰度均较高于其他位置，说明较大的污水厂日处理污水量以及频繁的人类活动可能会导致环境中ARGs的丰度升高。水体中总ARGs的相对丰度高于沉积物、沉积物中ARGs的相对丰度满足长江样本高于嘉陵江样本。
（3）关联性分析发现，环境中抗生素并不是ARGs的唯一选择压力。IntⅠ与所选4种ARGs之间均有极显著的正相关关系（p<0.01），证明intⅠ可能在ARGs的传播中起着重要作用。环境因素如水体温度、pH、氧化还原电位、总有机碳和亚硝酸盐，沉积物含水量、有机质、总有机碳和溶解性有机碳会影响本区域抗生素和ARGs的分布。大部分抗生素和ARGs与人体粪便污染指示基因呈显著正相关，表明人体粪便是抗生素和ARGs的一种潜在来源。
（4）沉积物中细菌群落结构多样性分析表明：9月样本的物种多样性和丰富度明显高于3月样本。3月样本和9月样本中物种丰富度最高的点分别为鸡冠石（JGS）和长寿（CS），物种多样性最高的点分别为丰都（FD）和鱼嘴（YZ）。细菌在门水平上主要有6大优势类群，包括绿弯菌门（Chloroflexi）、厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes），这6大类群细菌占相应样本总类群的73%以上。其中，变形菌门、厚壁菌门和酸杆菌门相对丰度存在明显的季节差异。
（5）关联性分析显示：磺胺类抗生素（STZ、SMR和SMZ）几乎均与相关细菌呈显著正相关关系（p<0.05），可能是因为本研究区域沉积物中的SAs浓度并不高，因此对这几类菌属并无抑制作用。仅SMZ与Weissella呈负相关（p<0.05），说明Weissella可能为SMZ敏感菌属。FQs中的OFL和MLs中的RTM与多种细菌之间具有显著相关性，FQs和MLs在本研究区域中较高的检出浓度和检出频率可能是导致该结果的原因之一。除抗生素外，其他环境因素包括pH、沉积物含水量、总有机碳、溶解性有机碳、无机碳、硝态氮和氨氮等沉积物常规理化性质，As、Cd、Cr、Eu、Mo、Pb、Sn、V、Ti和Mn等重金属也可能会对本区域沉积物细菌群落结构具有一定的关联性。
（1）抗生素分布结果显示：除SDM未检测到外，其他抗生素在本区域均有检出，说明本区域抗生素残留种类丰富，其中OFL和ETM为该区域水体和沉积物中残留的主要抗生素。3月份水体和沉积物样本中抗生素的浓度范围分别为0~1.49×103(ETM)ng L-1和0~1.52×104(NOR)μg kg-1；9月水体和沉积物样本中抗生素浓度范围分别为0~1.22×102(SMZ)ng L-1和0~1.6×101(SMZ)μg kg-1，其中沉积物中多数抗生素（尤其是SMX、OFL、ENR和RTM）残留浓度明显高于中国及其他国家河流。大多数抗生素的检测频率呈现9月样本高于3月样本、检测浓度呈现3月样本高于9月样本的季节性分布特征，主城抗生素残留主要为氟喹诺酮类而区县为大环内酯类。流速、光照强度、抗生素应用类型以及水体理化性质差异是导致其出现空间分布差异的可能诱因。抗生素风险评估结果表明SMX、OFL、ETM以及CIP对相应的敏感藻类造成了高风险，合川（HC）、北碚（BB）、童家溪（TJX）和朝天门（CTM）河段存在高风险的抗生素种类较多。
（2）ARGs分布结果显示：3月水体样本中目标ARGs的绝对丰度范围为0~1.96×108copies L-1，沉积物中为0~6.26×108copies g-1；9月水体样本中为0~5.61×106copies L-1，沉积物中为0~8.07×107copies g-1。所选4种ARGs中，sulⅠ的检出频率和绝丰度最高，其在水体和沉积物中的检测频率均为100%，绝对丰度比其他ARGs高出1~2个数量级。采样点中朝天门（CTM）、唐家沱（TJT）和鸡冠石（JGS）的ARGs绝对丰度和相对丰度均较高于其他位置，说明较大的污水厂日处理污水量以及频繁的人类活动可能会导致环境中ARGs的丰度升高。水体中总ARGs的相对丰度高于沉积物、沉积物中ARGs的相对丰度满足长江样本高于嘉陵江样本。
（3）关联性分析发现，环境中抗生素并不是ARGs的唯一选择压力。IntⅠ与所选4种ARGs之间均有极显著的正相关关系（p<0.01），证明intⅠ可能在ARGs的传播中起着重要作用。环境因素如水体温度、pH、氧化还原电位、总有机碳和亚硝酸盐，沉积物含水量、有机质、总有机碳和溶解性有机碳会影响本区域抗生素和ARGs的分布。大部分抗生素和ARGs与人体粪便污染指示基因呈显著正相关，表明人体粪便是抗生素和ARGs的一种潜在来源。
（4）沉积物中细菌群落结构多样性分析表明：9月样本的物种多样性和丰富度明显高于3月样本。3月样本和9月样本中物种丰富度最高的点分别为鸡冠石（JGS）和长寿（CS），物种多样性最高的点分别为丰都（FD）和鱼嘴（YZ）。细菌在门水平上主要有6大优势类群，包括绿弯菌门（Chloroflexi）、厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes），这6大类群细菌占相应样本总类群的73%以上。其中，变形菌门、厚壁菌门和酸杆菌门相对丰度存在明显的季节差异。
（5）关联性分析显示：磺胺类抗生素（STZ、SMR和SMZ）几乎均与相关细菌呈显著正相关关系（p<0.05），可能是因为本研究区域沉积物中的SAs浓度并不高，因此对这几类菌属并无抑制作用。仅SMZ与Weissella呈负相关（p<0.05），说明Weissella可能为SMZ敏感菌属。FQs中的OFL和MLs中的RTM与多种细菌之间具有显著相关性，FQs和MLs在本研究区域中较高的检出浓度和检出频率可能是导致该结果的原因之一。除抗生素外，其他环境因素包括pH、沉积物含水量、总有机碳、溶解性有机碳、无机碳、硝态氮和氨氮等沉积物常规理化性质，As、Cd、Cr、Eu、Mo、Pb、Sn、V、Ti和Mn等重金属也可能会对本区域沉积物细菌群落结构具有一定的关联性。