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随着科技的发展和人类生活需要的升级,污染问题也变得复杂多样。工业和制造业产生的重金属污染物和酸碱盐等,医疗和药物制造产生的病原体或抗生素等污染物,经由污水处理过程和土壤-大气-水生态循环过程,最终进入水体。被污染的水体不免有两种或多种有毒有害污染物共存,增加了污染水体治理和水质修复的难度。重金属一旦进入自然界一般不易去除,对人体造成不可逆的伤害。另外,随着医药的发展和抗生素的广泛使用,病毒、病菌、寄生虫等污染物耐药性增强。抗生素耐药性细菌（Antibiotic resistant bacteria,ARB）和抗生素耐药性基因（Antibiotic resistant gene,ARG）出现并以水为媒介迅速传播,增加了人们中毒,罹患癌症和传染病的风险。重金属污染物和细菌污染物不可避免地进入水体中,迁移,积累,相互接触。因此,开发清洁有效的技术或材料,利用重金属的生物毒性或微生物代谢沉淀重金属的特性,结合一种污染物处理另一种污染物,是未来研究的方向和热点。水滑石（Hydrotalcite）,又称层状双氢氧化物（Layered double hydroxides,LDHs）,显著的结构特征使其具有良好的嵌入性能,表面积大,热稳定性好,可捕获无机和有机离子,也可以封装固定细胞。本文针对环境中复杂的污染问题,以类水滑石化合物（Hydrotalcite-like compounds,HTLCs）为基础,合成不同的复合物材料,固定水中重金属,并利用其生物毒性高效地去除抗性细菌和抗性基因。为提高LDHs在工业废水处理过程中对重金属吸附效率和稳定性,水热法制备磁性掺杂的水滑石（Fe-LDHs）,吸附水中重金属镉（Cd）、铬（Cr）、铅（Pb）、铜（Cu）。研究表明p H=6时Fe-LDHs对重金属的吸附效果最好,Cd（II）、Pb（II）、Cu（II）的饱和吸附量分别为117.31、133.04、91.15、160.50 mg/g。Fe-LDHs对Cr（VI）的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。在实际水体中,Fe-LDHs对Cr（VI）、Cd（II）、Pb（II）、Cu（II）的饱和吸附量分别为111.58、130.64、91.12、150.67 mg/g。在脱附剂Na HCO3的作用下,循环利用5次,吸附效率仍高于70%。Fe-LDHs与化学沉淀剂联用处理某种机械加工废水,出水质量稳定,出水Cr（VI）、总镍、石油类、总磷分别为:0.06、0.08、1.56、0.22mg/L,远低于电镀污染物排放标准要求。类水滑石材料与抑菌金属结合,可以提高细菌污染水体的杀菌效率。以P123（polyethylene oxide-polypropylene oxide-polyethylene oxide）为模板,制备抑菌金属Cr、Cu、Zn修饰的层状双氧化物（layered double oxides,LDOs）,去除细菌E.coli和B.subtilis。分梯度焙烧去除P123模板并将抗性金属以固熔的形式负载到LDOs层板内。结果表明,负载抑菌金属后的X-LDOs（X=Cr、Cu、Zn）纳米片形貌大小均匀,结晶度高于LDHs。X-LDOs去除细菌E.coli和B.subtilis的能力Cr-LDOs＞Cu-LDOs＞Zn-LDOs＞LDHs。抑菌材料对革兰氏阴性菌E.coli去除效果优于革兰氏阳性菌B.subtilis。50μg/m L的暴露浓度下,Cr-LDOs对E.coli和B.subtilis的杀菌效率为91.51%和90.86%。100μg/m L的暴露浓度下,LDHs、Cu-LDOs、Zn-LDOs对B.subtilis的抑菌效率分别为22.56%、96.19%、80.93%,对E.coli的抑菌效率分别为34.54%、97.67%、97.67%。对细胞代谢产物分析表明,X-LDOs可以物理损伤细胞膜,引起细胞氧化应激反应,膜脂过氧化,抑制蛋白合成。X-LDOs对细菌的毒性取决于化学成分,表面电荷和形状等因素影响。为了进一步探究类水滑石化合物利用水中重金属对细菌的去除机理,提高抑菌效率,制备层状复合金属氧化物（Mixed metal oxides,MMOs）负载水体中的六价铬Cr（VI）联合去除抗性细菌E.coli NDM-1。研究发现,MMOs固定Cr（VI）,负载容量可以达到98.80 mg/g,负载Cr（VI）后的Cr-MMOs稳定性良好,不会重新释放重金属引发二次污染。Cr-MMOs去除E.coli NDM-1的效率高于MMOs和LDHs。p H值为4,Cr（VI）负载量为19.70 mg/g,Cr-MMOs对E.coli NDM-1去除效果最好。暴露浓度为100 mg/L时,E.coli NDM-1细菌浓度从～10~8降至～10~3CFU/m L。Cr-MMOs可以与细胞膜的胆碱基团特异性结合,帮助MMOs有效的捕获E.coli NDM-1并物理损伤细胞膜。Cr（VI）进入细胞与细胞酶作用,破坏细胞蛋白质结构,最终E.coli NDM-1死亡。此外,E.coli NDM-1裂解后的抗性基因bla NDM-1也被Cr-MMOs一并捕获,实现了水中ARBs和ARGs的同步去除。