药品和个人护理用品(Pharmaceuticals and personal care products，PPCPs)与人类的生活密切相关，由于其大量和频繁使用，导致PPCPs在环境介质中普遍存在，形成效应累积性和“假持久性”现象，并逐渐显现出对环境生物的毒性效应，对人类具有潜在的生态风险。本研究选取PPCPs中具有代表性的两种含氯抗菌剂三氯生(triclosan，TCS)和氯四环素(chlortetracycline，CTC)为研究药物，探讨了两种含氯抗菌剂对土壤生物的毒性效应，采用PCR-DGGE分子指纹技术研究了两种含氯抗菌剂对土壤微生物基因多样性的影响；同时，选取土壤模式生物——蚯蚓作为受试生物，分别从个体、组织和分子水平上系统地研究了两种含氯抗菌剂对蚯蚓的毒性效应，并对其分子机制进行了探讨。具体研究结果如下：　　 1．采用PCR-DGGE分子指纹技术，对两种含氯抗菌剂污染条件下土壤微生物种群的基因多样性进行了初步的探讨。结果表明：不同暴露时间、不同暴露浓度三氯生和氯四环素污染下土壤微生物基因多样性存在一定的差异。在三氯生暴露实验中，暴露第2天时，对照样品和三氯生各浓度处理样品间具有较高的一致性，大部分条带为所有处理共有。在暴露第7和14天后，在100和300mgkg-1浓度条件下出现特异性条带，为对照和低浓度处理所没有。在氯四环素暴露实验中，低浓度处理中DGGE指纹图谱条带数量和亮度同对照土样相比较为一致，而高浓度氯四环素对土壤微生物群落多样性有一定的影响。　　 2．从个体水平上，研究了土壤两种含氯抗菌剂污染对赤子爱胜蚓(Eiseniafetida)繁殖功能的影响。结果表明：三氯生和氯四环素对蚯蚓繁殖具有一定的抑制作用，三氯生在10mgkg-1时可显著影响蚯蚓幼虫数的孵化，氯四环素在100mgkg-1时，蚯蚓产茧数和幼虫数与对照之间存在显著差异。蚯蚓的产茧数和幼虫数与污染物暴露浓度之间存在显著的剂量效应关系。比较两种含氯抗菌剂对蚯蚓的亚急性毒性可知，三氯生的毒性强于氯四环素。　　 3．从组织水平上，研究了土壤两种含氯抗菌剂污染对赤子爱胜蚓(Eiseniafetida)抗氧化防御系统的影响，选取过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽S转移酶(GST)以及丙二醛(MDA)含量作为研究目标，结果表明：在三氯生暴露实验中，不同暴露时间、不同暴露浓度三氯生污染对蚯蚓抗氧化酶活性和GST活性的影响存在一定差异。在暴露第2天，CAT、SOD和GST活性随着暴露浓度的增加而升高，在300mgkg-1处理时，CAT和GST活性分别达到对照的148％和123%。随着暴露时间的延长，三氯生对蚯蚓体内CAT、SOD和GST活性具有明显的抑制作用，在300mgkg-1处理时，与对照相比，CAT和GST活性分别减少47%和33%。在暴露7和14天后，蚯蚓体内MDA含量随着三氯生浓度的增加而升高，且存在显著的剂量效应关系。经过28天暴露后，氯四环素对蚯蚓体内CAT、SOD和GST活性均表现出先升高后降低的趋势。高浓度处理对CAT和GST活性有显著的抑制作用。在30-300mgkg-1浓度条件下，蚯蚓体内MDA含量随着暴露浓度增大而显著增加，且存在显著的剂量效应关系。蚯蚓抗氧化酶系及MDA含量可以作为土壤含氯抗菌剂污染的生物标志物。　　 4．从分子水平上，采用单细胞凝胶电泳技术(SCGE)研究了土壤两种含氯抗菌剂污染对蚯蚓体腔细胞DNA的损伤作用。结果表明：三氯生和氯四环素对蚯蚓具有遗传毒性，较低浓度即可引起蚯蚓体腔细胞DNA损伤作用，随着暴露浓度增加，DNA损伤加剧，且DNA损伤与暴露浓度之间存在显著的剂量效应关系。蚯蚓体腔细胞DNA损伤指标对三氯生和氯四环素的响应较敏感，适于作为土壤含氯抗菌剂污染的生物标志物，对土壤含氯抗菌剂污染进行的早期预警。　　 5．从分子水平上，通过实时荧光定量PCR技术检测了SOD、CAT、GST和Hsp70mRNA相对表达量。结果表明：在氯四环素污染胁迫下，蚯蚓体内SOD、CAT、GST和Hsp70mRNA相对表达量均有不同程度的响应。随着氯四环素暴露浓度的增加，蚯蚓体内CAT和GSTmRNA的表达受到显著抑制，CAT和GSTmRNA的表达下调；SODmRNA的表达在3mgkg-1时即受到显著诱导，SODmRNA表达上调。在实验浓度条件下，Hsp70mRNA的表达均受到诱导作用，Hsp70mRNA表达上调，各浓度处理Hsp70mRNA的相对表达量均高于对照，而且在最低浓度(0.3mgkg-1)暴露条件下即可显著诱导Hsp70mRNA的表达。因此，Hsp70mRNA相对表达量对氯四环素的响应较敏感，可选作土壤氯四环素污染的分子生物标志物。