跨境五大湖连接水道中脉冲驱动与持续存在的抗微生物耐药性标志物：用于“同一健康”监测的按脉冲周分层的水质阈值

城市流域中的地表水在春季会阶段性接收污水、径流和道路融盐残留物的输入，然而这些短暂水文窗口对抗生素抗性基因（ARG）负荷的贡献仍未得到充分解析。2025年2月至12月，在五大湖跨境连接水道——底特律河——的离岸和近岸站点每周采集样品。采用qPCR定量检测5种具有临床相关性的ARG，这些基因分别编码对碳青霉烯类、甲氧西林和黏菌素的耐药性，并同时检测粪便标志物辣椒轻斑驳病毒（PMMoV）；此外，还将检测结果与10项常规水质变量配对分析。未检出blaNDM、mcr-1和blaVIM-7，而blaKPC则以离散脉冲形式出现。其中，仅1周（5月5日）就占全年离岸blaKPC负荷的37.2%，而4月下旬至5月上旬的3周合计占72.8%，峰值浓度分别达到5.4 x 10E3和7.2 x 10E3 copies/L。几乎所有样品中均检测到mecA，且未表现出主导性脉冲。PMMoV标准化结果显示，blaKPC不存在季节性变化（Kruskal-Wallis，p = 0.198），这与春季降水事件期间污水被稀释而非出现新来源的情形一致。mecA/PMMoV则表现出季节性变化（p = 0.003），且在春季最低，表明夏季和秋季存在非污水输入。blaKPC脉冲周期间有7项水质变量显著升高。主成分分析（PCA）区分了脉冲条件与背景条件，解释了81.3%的变异。随机森林分类器的留一法AUC达到0.917；总磷的ROC AUC为0.943，氯化物为0.924，多变量模型为0.974。这些结果表明，blaKPC和mecA通过不同的来源途径发挥作用，并且常规水质监测无需额外采样基础设施即可识别blaKPC风险升高。

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