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随着近年来集约化畜牧业及配合饲料工业的发展，抗生素得到越来越广泛的应用，同时畜禽粪便中常因饲料添加剂等途径含有铜（cuprum，Cu）、锌（zinc，Zn）、镉（cadmium，Cd）等重金属元素，导致土壤环境中抗生素和重金属的同时存在及污染。开展抗生素和重金属的单一及复合污染研究，对于正确评价土壤环境中复合污染条件下污染物质的迁移转化，检测和预测土壤环境质量变化具有重要意义，并能够为探索抗生素和重金属复合污染的规律及生物修复的途径提供重要的理论依据。本文以土霉素（oxytetracycline，OTC）、恩诺沙星（enrofloxacin，ENR）、磺胺二甲嘧啶（sulfadimidine，SM2）和Cu为典型的抗生素和重金属污染物，以土壤微生物为研究对象，采用传统研究方法与现代分子生物学手段相结合的方法，在室内模拟条件下，开展了三种抗生素和Cu单一及复合污染对土壤中微生物生态毒性效应的研究，主要研究结果如下：1.以OTC、ENR、SM2和Cu为目标污染物，设置单一污染的抗生素浓度为0、0.05、0.20、0.80mmol/kg，Cu的浓度为0、1.60mmol/kg，复合污染按照抗生素与Cu的摩尔比为1：2，1：8，1：32进行设计，共24个处理组；取样时间设定为第7、14、21、28d；采用平板菌落计数法测定三种抗生素和Cu单一及复合污染对土壤微生物数量的影响。结果表明：（1）整体上，三种抗生素和Cu的单一及复合污染与三类微生物的数量之间存在明显的剂量-效应关系和时间-效应关系，细菌、真菌、放线菌的数量随培养时间的延长和抗生素浓度的增加均呈现出降低的趋势；（2）无论单一污染还是复合污染，在不同周期中，不同抗生素和Cu胁迫下，三类微生物表现出的敏感程度不同；（3）由于三种抗生素随时间、剂量不同，毒性效应变化程度不一，因此在不同周期不同浓度下，三种抗生素对土壤微生物的毒性强弱顺序并不一致；（4）抗生素和Cu的复合污染相比单一抗生素和Cu污染对三类微生物具有更强的毒性效应，但由于抗生素和Cu之间复杂的交互作用，抗生素和Cu复合污染的毒性效应与各单一抗生素污染的毒性效应之间没有明显的相关关系。2.采用荧光定量PCR（real-time polymerase chain reaction，RT-PCR）方法，对OTC、ENR、SM2（0、0.05、0.20、0.80mmol/kg）和Cu（0、1.60mmol/kg）单一及复合污染胁迫下21d的土壤中氨氧化细菌（ammonia oxidizing bacteria, AOB）和氨氧化古菌（ammonia oxidizing archaea, AOA）amoA基因表达丰度进行了初步研究。结果表明：（1）在本试验所设周期和浓度范围内，OTC、ENR、SM2和Cu的单一及复合处理组中，AOA-amoA基因拷贝数均大于AOB，高出约1个数量级；（2）AOB相对AOA在三种抗生素和Cu胁迫下表现更为敏感；（3）单一抗生素对AOB的抑制作用随浓度增大逐渐增强，而对AOA，存在低浓度下的促进作用和高浓度下的抑制作用，同时AOB和AOA的数量随抗生素和Cu浓度的增加呈现逐渐降低的趋势，因此整体上，三种抗生素和Cu的单一及复合污染与氨氧化微生物amoA基因拷贝数之间存在明显的剂量-效应关系；（4）三种抗生素之间的单一和复合污染毒性由于抗生素的浓度、抗生素和Cu的交互作用、氨氧化微生物种类等的不同而存在很大差异，因此其毒性强弱顺序也随之发生不同程度的变化。