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碳纳米管（CNTs）是目前使用最广泛的纳米材料之一,经排放进入环境后可与共存污染物产生复合生物效应,危害生态环境。目前对CNTs与有机污染物（OCs）复合毒性的案例研究以及相关机理的认识还很欠缺,有必要研究CNTs-OCs的细菌毒性以及OCs性质和细菌种类的影响。五氯酚（PCP）属于优先控制污染物和人类致癌物,是一种典型的传统OCs,而环丙沙星（CIP）作为氟喹诺酮类抗生素的代表,已被确定为环境中常见的新型OCs;PCP和CIP分别是疏水性和亲水性物质,与CNTs的相互作用和复合毒性可能不同。革兰氏阴性菌大肠杆菌（E.coli）和阳性菌枯草芽孢杆菌（B.subtilis）具有不同的理化性质和生理特征,对同一暴露体系的响应可能不同。本文通过显微观察、生物化学指标测定、生物累积实验、转录组学和代谢组学分析等方法,探讨了一种氧化多壁碳纳米管（OCNTs）与PCP或CIP对E.coli和B.subtilis的复合毒性及致毒机理。取得如下主要研究结果:（1）OCNTs和PCP均能通过破坏细胞膜、诱导氧化应激和干扰基因表达来抑制E.coli的生长繁殖,OCNTs和PCP暴露3 h的半数抑制浓度(IC50)分别为14.4±1.8和11.5±1.6 mg/L,且两者的复合毒性为拮抗。PCP能通过增加静电斥力和降低细胞表面疏水性（CSH）而减少OCNTs的生物累积及其诱导产生的胞内活性氧;OCNTs能缓解PCP对生物合成、蛋白质和小分子代谢以及细胞器相关基因表达的干扰作用。（2）CIP对E.coli生长的3-h IC50为244±14 mg/L,与OCNTs复合为拮抗毒性,细胞膜破损和氧化应激有所缓解。CIP能通过降低CSH减少OCNTs的生物累积,从而降低OCNTs的毒性。OCNTs可减轻CIP对DNA回旋酶活性的抑制作用,从而减少CIP对基因表达的干扰,尤其是与含氮化合物代谢、氧化还原酶活性和铁硫蛋白成熟相关的基因。OCNTs还可通过调节不饱和脂肪酸的合成和一些氨基酸及谷胱甘肽的代谢来降低CIP对代谢过程的影响。（3）OCNTs、PCP、CIP对B.subtilis生长的3-h IC50分别为12.5±2.6、3.5±0.5、0.46±0.03 mg/L,OCNTs与PCP或CIP联合暴露分别为相加和协同毒性,PCP或CIP优先暴露后再与OCNTs共暴露复合毒性会增强。三种污染物均能破坏细胞膜,加剧氧化应激,显著改变代谢产物脂肪酸类、氨基酸、甘油、糖胺和小分子酸的含量。PCP能降低OCNTs的生物累积,CIP则没有显著影响。OCNTs可以升高PCP和CIP的生物累积,并可能通过“木马效应”增强CIP的毒性。OCNTs的共存会增大CIP对拓扑异构酶Ⅳ活性的抑制作用,并干扰与ABC转运蛋白和赖氨酸合成相关基因的表达。