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抗生素抗性基因作为一种新型的环境污染物，引起了国际社会的广泛关注。我们的前期研究表明抗生素生产废水处理系统的剩余污泥与市政污泥相比含有高浓度的抗生素残留和高水平抗性基因，需进行有效处理。厌氧消化(Anaerobicdigestion，AD)作为一种广泛采用的污泥处理工艺，最近被发现对市政污泥中的抗性基因也具有一定的消减效果，并且高温系统效果优于中温AD。然而至今为止，关于中、高温厌氧消化去除污泥中抗性基因的机制及高抗生素压力下厌氧消化系统中抗性基因的响应和控制未见系统报道。 本论文系统研究了中、高温AD对于污泥中抗性基因的控制效果，取得以下主要成果: (1)本研究首先考察了直接升温策略从稳定运行的中温AD系统启动高温AD的有效性。发现采用直接升温的方式，可以在20天左右时间内从稳定运行的中温AD系统启动高温AD系统。利用定量PCR和454焦磷酸测序分析了直接升温后60天内消化污泥中微生物群落的演替情况。发现随着乙酸型产甲烷古菌Methanosarcina和两种氢型产甲烷古菌（Methanothermobacter和Methanoculleus）的快速增殖，嗜热产甲烷古菌群落至少在升温后11内已经建立。升温后消化污泥中细菌群落结构也发生了显著地变化，其中嗜热菌Fervidobacterium在升温后18天内相对丰度从0快速升高至28.52％，从26天开始出现其它潜在嗜热菌属丰度的增加，形成了稳定而多样化的嗜热细菌群落。上述结果表明，直接将消化温度升至嗜热产甲烷群落的最适生长温度(55℃)，可以从一开始就促进其在消化系统中的快速增殖，从而促进高温AD的快速启动。 (2)为探索中、高温AD对市政污泥中抗性基因消减效果差异的机制，本研究针对上述高温厌氧消化启动过程，同时追踪了三大类共24种抗性基因、3种水平转移元件和抗性基因细菌宿主（垂直转移）的动态变化。发现高温AD（抗性基因相对丰度去除率:64.99％）比中温厌氧(38.82％)表现出了更有效的抗性基因总量消减，其中四环素类和大环内酯类抗性基因在高温AD中得到了更好的消减，而氨基糖苷类抗性基因在中温系统中得到了更好的消减。经中、高温AD处理后，Ⅰ型整合子(intⅠ1)丰度分别下降了47.51％和71.90％。intⅠ1与三种四环素抗性基因(tet(A)、tet(G)和tet(Q))表现出强的正相关性(P＜0.05)，表明高温AD可能通过更有效地阻断其水平转移途径而促进了三种基因的消减。另一方面，升温后消化污泥中抗性基因宿主的总丰度由16.16％降为7.77％。同时，转化过程中tet(X)、strB、tet(A)、aacA4和ermF等基因与其宿主表现出强相关性(tet(X)P＜0.01，strBP＜0.01，tet(A)P＜0.1，aacA4P＜0.1，ermFP＜0.1），而其中大部分细菌宿主的丰度在升温后逐渐降低。上述结果表明，高温AD可能同时更好地阻断了污泥中抗性基因的水平和垂直转移途径，从而保证了其更优的抗性基因消减能力。 (3)为探索抗生素压力下，中、高温AD对剩余污泥中抗性基因的控制效果，考察了不同土霉素压力水平下(0，40，200，1000 mg/L)中、高温系统的运行效果及其中抗性基因的响应情况。中、高温系统在0～200mg/L土霉素压力下运行效果稳定。然而，在1000mg/L土霉素压力下，中温系统停止产气，而高温AD的产气效果出现波动但经过一段时间适应后，效果恢复。中、高温系统对于污泥中吸附态土霉素的消减能力相似，但是高温系统相比中温系统能够有效去除污泥中溶解态土霉素含量。随着污泥中抗生素浓度提高，中、高温污泥中四环素抗性基因的丰度均逐渐升高，而氨基糖苷类和大环内酯类抗性基因丰度同样随着污泥中土霉素浓度提高丰度逐渐提高，表明高抗生素压力下抗性基因共选择作用的存在。在不同抗生素压力下上述基因在高温污泥中的丰度仍是明显低于中温污泥。同时，3种水平转移元件（intⅠ1、Tn916/1545和ISCR1）也随污泥中抗生素压力提高而增加，并且3种转移元件分别与其能够转移的共线性抗性基因表现出强的正相关性，表明高抗生素压力下水平转移作用在抗性基因的扩增中发挥着重要作用。