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微塑料粒径小、疏水性强,易与其它污染构成复合污染物,进而改变其环境行为能力。目前,关于微塑料吸附行为研究对象多为多环芳烃、重金属等,对抗生素吸附行为研究较少。此外,微塑料毒性研究对象多以塑料微球为主,缺乏在生产过程中使用的添加剂(如塑化剂、阻燃剂)等成分研究。基于此,本文以环境中广泛分布的抗生素阿莫西林(AMX)、环丙沙星(CIP)、四环素(TC)作为目标污染物,研究了不同环境介质下抗生素在微塑料上的吸附行为,并以紫外光照模拟微塑料在环境中的老化条件,采用毒理基因组学方法,对微塑料、塑料添加剂、微塑料与抗生素混合物在紫外降解下毒性演变规律及毒性作用机制进行研究,所得出的结论如下:(1)三种抗生素(AMX、CIP、TC)在微塑料上的吸附行为均符合伪二阶动力模型及Freundlich模型,吸附能力大小:CIP>AMX>TC,其吸附能力大小与抗生素疏水性大小成正相关,微塑料与抗生素之间的静电力、范德华力及微孔填充机制是吸附过程中的主要吸附机制。(2)四种微塑料紫外降解渗出液毒性大小:聚苯乙烯(PS)>聚氯乙烯(PVC)>聚丙烯(PP)>聚乙烯(PE),其所表达基因中有37%的基因共同表达,意味着四种微塑料渗出液可通过调节相同基因导致类似或相同的生物学效应,这些基因主要以氧化应激相关基因为主。(3)常见的八种塑料添加剂毒性作用模式(MOA)与已发现的MOA相一致。将所测得的微塑料及塑料添加剂诱导的基因表达变化数据进行分层聚类分析,结果发现具有相同化学结构(微塑料渗出液)及相类似的不良反应结果(属于环境内分泌干扰物的添加剂)的物质聚类在一起,表明其可能有相类似的不良反应途径及毒性作用机制。主成分分析结果与聚类分析结果具有一致性,且添加剂双酚A(BPA)与四种微塑料具有非常高的相关性,表明微塑料可能有与BPA相类似的物质释放出来。(4)微塑料PVC与抗生素AMX、CIP二元混合毒性会显著强于微塑料PVC单一毒性,且具有显著性差异(P<0.05)。毒性作用途径为膜应激、一般应激及DNA应激。微塑料PS与抗生素AMX、CIP、TC二元混合毒性弱于微塑料PVC单一毒性,但经t检验,无显著性差异(P>0.05),微塑料PP、PE与抗生素二元混合毒性大小无明显变化。(5)微塑料、抗生素及二者混合物所诱导的不同应激途径主成分分析结果表明,微塑料与抗生素混合毒性分为三种情况:(a)混合毒性与单一成分无相似性,如微塑料PVC与抗生素AMX;(b)混合毒性与微塑料毒性具有相似性,如微塑料PVC与抗生素CIP;(c)混合毒性与抗生素毒性具有相似性,如微塑料PVC与抗生素TC、微塑料PS与三种抗生素均有此情况。