河口生态系统环境复杂多变，既有陆源淡水的输入，又有潮汐的往返；人类活动频繁，河口承担着交通功能和观光功能，不少人在河口区域聚集进行农业活动、商业活动和工业活动；河口具有较高的生物多样性和生产力，不仅有丰富的营养物质，同时也汇聚大量泥沙和污染物。由于河口特殊的环境条件，这里的水产品广受消费者追捧，但长期的水产养殖活动会产生一些养殖废物，如农药和抗生素等，这些有机污染物部分会沉在河床上，对水产养殖区流域的生态系统的自然结构和功能造成破坏。但国内外研究工作者对各类水体中的抗生素残留关注较多，对河口水产养殖流域沉积物中的抗生素残留和细菌群落结构变化的研究不够重视，且随着重金属对抗性基因的传播的积极作用被发现，抗生素和重金属对微生物生长的共同作用就更需要进行毒性实验。
　　因此，本研究以广东汕头榕江入海口牛田洋水产养殖区为例，共13个沉积物样品，用LC-MS调查沉积物中抗生素的残留并研究残留抗生素对环境生物造成的风险，共8种水产养殖中常用的抗生素，包括四环素类、氟喹诺酮类和磺胺类抗生素；并通过高通量测序和生物信息学分析，细菌群落结构及多样性的空间变化，并通过毒性实验对抗生素和重金属对微生物群落的复合毒性进行探讨。主要研究结果总结如下：
　　(1)沉积物中抗生素残留和风险评估。研究区沉积物中抗生素的总浓度范围是37.81-70.24ng/g，均值是51.55ng/g，残留抗生素主要以复合污染的形式存在。其中S2和S3的总抗生素浓度最高，分别为68.25ng/g和70.26ng/g。除了磺胺甲基嘧啶的检出率为54%，磺胺甲恶唑和恩诺沙星的检出率为92%，其他5种抗生素的检出率为100%。在耐药风险评估中，氟喹诺酮类抗生素的RHR都大于1，即氟喹诺酮类抗生素的检出浓度存在耐药选择风险，当四环素采用PNEC值时也会产生耐药风险。在生态风险评估中，沉积物样品中的磺胺甲恶唑，四环素，恩诺沙星和氧氟沙星对环境生物造成高风险，特别是四环素和恩诺沙星，其他抗生素对环境生物也会有中低风险。沉积物中的残留抗生素混合物对环境生物有着高风险，混合抗生素产生的生态风险比单一抗生素高。
　　(2)微生物的群落结构。本实验从13个样品中共获得794753条序列，在97%相似度水平上共划分出10018个OTU，每个样品的OTU介于2966到4590之间。Chao1与Shannon两种Alpha多样性指数在不同的样品中有较大的差别，细菌群落结构具有空间差异。各样品在不同分类水平上的物种组成各异，在门分类水平上，变形菌门为最主要的门类，平均相对丰度为36.82%。根据样品物种组成，Beta多样性(Bray_Curtis)的聚类分析将13个样品分为3大类，与基于OTU丰度的PCA分析结果一致。Acinetobacter和Escherichia都在样品中有检出，两者对氟喹诺酮类抗生素都有抗性，Acinetobacter还对磺胺甲恶唑和四环素有抗性，由于细菌间基因的传递，可能会危害人类健康。
　　(3)抗生素和重金属的独立和联合作用。以水产养殖中常用的诺氟沙星和硫酸铜为例，诺氟沙星和硫酸铜及其混合物的暴露对沉积物细菌群落有显著抑制作用。诺氟沙星对沉积物细菌生长的最高抑制率为67%，不同浓度诺氟沙星处理组间没有明显区别。硫酸铜对沉积物细菌一直都有抑制作用，并在一开始就表现出高抑制作用，最高抑制率为50%。细菌群落对诺氟沙星，硫酸铜的反应较为敏感，混合物比单独使用的抗生素或重金属毒性更强，诺氟沙星和硫酸铜的相互作用为拮抗作用。