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近年来,随着人工纳米颗粒的广泛应用,人工纳米颗粒的环境污染问题越来越受到人们的重视。此外,自然界通过化学、物理等过程还会形成大量的天然纳米颗粒,并且这些天然纳米颗粒的生成量比人工纳米颗粒还要大几个数量级。其中,纳米银更是受到广泛应用,因此揭示纳米银在水环境中的形成和迁移转化过程对于研究纳米颗粒的环境行为具有重要的意义。与此同时,随着全球经济的发展,自然水体受石油污染的情况越来越严重,受到石油污染的水体需要通过废水处理后才可重新排放到自然环境中,并且环境中存在的大量纳米颗粒,其独特的物理化学属性可能给废水生物处理的效果带来难以预料的影响。本论文针对以上关键科学问题,首先以天然纳米银颗粒(Silver Nanoparticles,Ag NPs)为研究对象,芘(Pyrene,Py)作为典型石油污染物;分析了水质参数(腐殖酸浓度、p H值、温度)对Py-Ag NPs的影响,探讨了自然水体中Py-Ag NPs的反应动力学规律,建立了相应的动力学模型;测定Ag NPs对革兰氏阴性菌大肠杆菌和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌的毒性;其次,将天然纳米颗粒Ag NPs和典型人工纳米颗粒Zn O投入典型污水处理反应器中,探讨纳米颗粒对序批式活性污泥反应器(Squencing Batch Reactor,SBR)处理效能的影响。结果如下:(1)在模拟自然光条件下,探讨Ag NPs的生成规律。发现Py可以促进天然Ag NPs的生成;腐殖酸也会促进天然Ag NPs的生成,但是当腐殖酸和Py同时存在时,天然Ag NPs的生成速率比二者单独存在时的生成速率要低。(2)以Py作为天然水体中典型的石油污染物,发现在5～15mg/L浓度范围内,腐殖酸的含量与Ag NPs的生成速率成正相关;在p H值5～9的范围内,天然Ag NPs的生成速率随着p H值升高而增加;在25～90°C的范围内,Ag NPs的生成速率随着温度升高而加快;采用电感耦合等离子体光谱测量了反应中银离子的浓度变化,发现不添加Py时,Ag NPs的生成量是3.78μmol/L,而Py存在的时候,Ag NPs的生成量是3.17μmol/L。金属阳离子(如钠离子、钾离子、镁离子和钙离子)会影响Ag NPs的沉淀速度。使用高效液相色谱测定了反应过程Py含量的变化。探讨Ag NPs对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)的抑菌情况。(3)将不同浓度的Ag NPs和纳米Zn O投入到SBR反应器中,以亚甲基蓝(Methylene Blue,MB)为SBR反应器的目标污染物,探讨纳米颗粒对SBR处理效能的影响。从活性污泥中筛选了两株典型菌株(L1和L2),研究了纳米颗粒对细菌细胞中活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)浓度的变化情况,发现细菌细胞中ROS的值会随时间的延长而升高。