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利用植物提取液绿色合成的纳米材料具有环境友好、操作简单、成本低廉和可大规模生产等优点备受关注。尽管石墨烯和纳米铁以其独特的物理化学性质在各大领域都具有重要的应用前景,但它们在环境当中的行为,特别是对生态系统的毒性作用则鲜见报道。本论文以嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)和越南伯克霍尔德菌(·Burkholderia vietnamiensis C09V)为目标微生物,分别探讨不同浓度的商业纳米材料和绿色合成纳米材料(石墨烯和纳米铁)对目标微生物的毒性效应。主要结果如下:首先,对比商业石墨烯和绿色合成石墨烯在1 mg/L～50 mg/L的浓度范围内,对Acidithiobacillusferrooxidans的毒性效应。结果表明商业石墨烯对Acidithiobacillus ferrooxidans生长的抑制作用随着浓度降低而增强。另外,低浓度(1 mg/L)商业石墨烯对体系pH和ORP的影响最为显著。进一步分析Acidithiobacillus ferrooxiddans的重金属淋滤功能,发现低浓度(1 mg/L)商业石墨烯对去除Cu和Zn的抑制作用最大。相反的,绿色合成石墨烯(EL-rGO)对Acidithiobacillus ferrooxidans的毒性呈现剂量-效应关系,即生物量随投加量增加而减少。高浓度(50 mg/L)下的EL-rGO对体系pH和ORP的影响最为显著,并且对Acidithiobacillus ferrooxidans淋滤Cu、Zn的抑制作用最大。其次,研究了不同浓度的商业纳米铁和绿色合成纳米铁(EL-nZVI)(100mg/L,500 mg/L,1000 mg/L)对Burkholderia vietnamiensis C09V的生长影响。由Burkholderia vietnamiensis C09V的OD600和其对结晶紫去除效率结果可知商业纳米铁对菌体的抑制作用随投加量的增加而增强。低浓度(100mg/L)的商业纳米铁对菌体的生长不起抑制作用但也未表现明显的促进作用,但其对去除结晶紫效率的影响极小。相似的,EL-nZVI对Burkholderia vietnamiensis C09V的毒性效应随着投加量的增加而增强。有趣的是,低浓度(100mg/L)的EL-nZVI对菌体的生长有略微促进作用,然而对结晶紫的去除效率影响极小。此外,通过LIVE/DEAD荧光分析,进一步证实纳米铁对Burkholderia vietamiensis C09V的毒性效应随着投加量的增大而增强。最后,结合傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、荧光显微镜、乳酸脱氢酶(LDH)释放率以及超氧化物歧化酶(SOD)活性等结果分析。推测商业石墨烯对Acidithiobacillus ferrooxidans的致毒机制主要是机械损伤,即通过其尖锐的边缘破坏细胞膜而使细菌失活。而纳米铁(商业纳米铁和绿色合成纳米铁)的毒性机制包括机械损伤和氧化损伤,高浓度的纳米铁一方面通过包覆在菌体表面堵塞营养通道,另一方面通过与胞内的分子氧发生反应诱导大量活性氧的产生最终抑制细胞生长。另外,相比同剂量的商业纳米材料,绿色合成纳米材料具备良好的生物相容性,体现在低浓度的绿色合成纳米材料对微生物的生长具有促进作用,高浓度的绿色合成纳米材料对微生物的毒性效应较小,其表面包覆有机官能团的存在降低了它对于细菌细胞的毒性。这一结果为石墨烯和纳米铁未来合理利用及评价其生态毒性提供理论依据。