抗生素和纳米材料的广泛开发应用，在带给人类社会便利和进步的同时，因人为滥用而带来了环境风险。随着人为活动，抗生素和纳米材料会以市政污水为载体，进入市政污水处理系统。活性污泥法普遍应用于污水二级生物处理，抗生素和纳米材料会不可避免地接触到活性污泥中的细菌，二者复合作用下，对污泥中功能细菌的影响作用及机理仍待研究。
　　本研究以污水除磷过程中的主要功能细菌聚磷菌为对象，选取纳米ZnO、环丙沙星、诺氟沙星、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲噁唑作为污染物，设计单一污染胁迫实验及纳米ZnO-抗生素复合污染胁迫实验，以探究抗生素和纳米ZnO的毒性效应和作用机理。
　　本研究以聚磷菌除磷和CODcr的能力变化反映新兴污染物产生的毒性，再通过聚磷菌胞内主要聚合物的代谢转化过程以及无菌条件下纳米ZnO与抗生素间的复合产物表征，解析纳米ZnO与抗生素复合污染对聚磷菌除磷和CODcr过程的毒性机理。研究发现，纳米ZnO和诺酮类抗生素(环丙沙星和诺氟沙星)能够对聚磷菌产生显著的毒性作用，而磺胺类抗生素(磺胺二甲嘧啶和磺胺甲噁唑)则无显著毒性。此外，纳米ZnO与喹诺酮类抗生素(环丙沙星和诺氟沙星)复合后，毒性效应表现为拮抗作用；纳米ZnO与磺胺类抗生素(磺胺二甲嘧啶和磺胺甲噁唑)复合后，没有表现出显著的复合效果。这是因为在细胞层面上，纳米ZnO与环丙沙星、诺氟沙星复合后，对聚磷菌胞内聚磷酸盐的合成抑制起到明显的拮抗作用；当纳米ZnO与磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噁唑复合时，对聚磷菌胞内聚磷酸盐的合成未表现出显著复合效应。最后，在无菌水环境中，通过对纳米ZnO与抗生素的复合产物进行紫外全波长扫描、X-射线衍射及红外光谱分析，发现抗生素可以与纳米ZnO释放出的Zn2+发生配位反应。配合物的产生改变了抗生素的分子结构，影响其抑菌效果的正常发挥，从而表现出了不同的复合效应。