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溶解性有机质（Dissolved Organic Matter,DOM）与纳米碳管（Carbon Nanotubes,CNTs）相互作用的研究,对于明晰两者在水体环境中的赋存状态和归趋至关重要。因此,大量研究围绕解决DOM影响CNTs毒性和环境行为、DOM在CNTs上的吸附行为、CNTs影响DOM性质和环境行为等一系列相关问题展开。目前,围绕CNTs与DOM相互作用的研究主要集中于外源性DOM,而围绕CNTs与内源性DOM相互作用的研究仍相对较少。由于CNTs对藻细胞具有毒性效应,藻细胞释放DOM的性质不可避免地受到了 CNTs的影响。然而,藻源DOM（Algogenic DOM,ADOM）在水体环境中性质变化更快且转化周期短,利用色谱和质谱技术表征ADOM性质时,由于复杂的前处理过程破坏了 ADOM的原始赋存状态,进而较难明晰CNTs影响ADOM性质的过程和机制。研究表官能团化CNTs氧化缺陷处与藻细胞表面可形成氢键,克服了 CNTs与藻细胞表面空间位阻及静电斥力作用,进而引发了藻细胞强烈的细胞响应。然而,目前对官能团化CNTs影响ADOM性质、过程仍不清晰。此外,ADOM作为影响多环芳烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs）环境行为的重要组分,已有研究表明光照、溶解氧和微生物转化等因素显著改变了 ADOM与PAHs的结合能力,而目前对于CNTs通过影响ADOM释放过程及性质进而改变ADOM与PAHs的结合的研究尚鲜见报道。本文针对上述问题选取未修饰CNTs、官能团化CNTs和东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense,P.donghaiense）为研究对象,利用荧光激发发射矩阵的平行因子分析（Excitation Emission Matrix Parallel Factor,EEM-PARAFAC）结合紫外-可见（Ultraviolet-visible,UV-vis）吸收光谱分析法开展了相关研究,主要的研究结果如下:（1）通过利用EEM-PARAFAC结合UV-vis吸收光谱分析法,原位研究了0.1-10.0 mg L-1 未修饰 CNTs 影响东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense,P.donghaiense）释放 DOM（P.donghaiense-DOM）的性质、过程。结果显示 P.donghaiense-DOM性质的变化程度高度依赖于未修饰CNTs的浓度。与对照组相比,0.1 mg L-1未修饰CNTs暴露组中P.donghaiense-DOM的性质未产生显著变化。在P.donghaiense生长的第4天,0.5-1.0 mg L-1未修饰CNTs通过显著增强P.donghaiense 胞内活性氧（Reactive Oxygen Species,ROS）水平诱导P.donghaiense释放了大量胞外 DOM（Extracellular DOM,EDOM）,导致溶液中P.donghaiense-DOM的类蛋白和类腐殖质组分含量相较于对照组分别增加了10.0-14.1%和14.9-20.2%,进而显著增大了P.donghaiense-DOM芳香性和分子量。高浓度未修饰CNTs（5.0-10.0 mg L-1）暴露组中P.donghaiense-DOM的类蛋白组分含量相较于对照组增加了 29.9-35.7%,而类腐殖质组分含量降低了6.6-17.8%。相较于对照组,高浓度未修饰CNTs暴露下P.donghaiense细胞膜破损率增加了 141.8-171.7%,表明高浓度未修饰CNTs诱导P.donghaiense胞内DOM（Intracellular DOM,IDOM）的泄漏是影响溶液中 P.donghaiense-DOM 性质的主要因素。此外,由于高浓度未修饰CNTs对P.donghaiense生长抑制作用持续时间更长,高浓度未修饰CNTs暴露组中P.donghaiense-DOM在第10天的芳香性和分子量显著低于对照组。0.5-10.0 mg L-1未修饰CNTs暴露组中P.donghaiense在第18天均进入了生长衰亡期,P.donghaiense-DOM性质的变化主要是由于未修饰CNTs降低了P.donghaeiens的细胞密度导致。（2）利用EEM-PARAFAC结合UV-vis吸收光谱分析法对官能团化CNTs影响P.donghaiense在指数生长期DOM释放的性质及过程开展原位研究。结果显示,0.1-10.0 mg L-1官能团化CNTs对P.donghaiense-DOM的类蛋白组分的影响程度（14.0-91.3%）显著高于未修饰CNTs（4.1-56.6%）,且与官能团化CNTs的（O+N）/C值呈正相关关系。线性回归分析表明,P.donghaiense-DOM在官能团化CNTs上的吸附是导致P.donghaiense-DOM在指数生长前期（第12 h）类蛋白和类腐殖质组分含量降低的主要因素。在P.donghaiense指数生长后期（第96 h）,低浓度（0.1-0.5 mg L-1）官能团化CNTs诱导P.donghaiense产生强烈的脂质过氧化反应,导致低浓度官能团化CNTs暴露组中P.donghaiense-DOM的类腐殖质组分比未修饰CNTs暴露组增加了 29.9-35.7%,进而显著增大了 P.donghaiense-DOM的芳香性。此外,P.donghaiense的激光扫描共聚焦（Laser Scanning Confocal Microscopy,LSCM）图像结果表明,随着官能团化CNTs暴露浓度的增大,1.0 mg L-1羟基化CNTs最早诱导了P.donghaiense细胞膜的显著破损,导致P.donghaiense-DOM中类蛋白组分含量相较于对照组增加了 26.6%,进而显著增大了P.donghaiense-DOM的分子量。本章揭示了 CNTs表面的官能团在其影响ADOM性质的过程中起到重要作用。（3）利用EEM-PARAFAC结合UV-vis吸收光谱分析法原位研究未修饰和官能团化CNTs影响P.donghaiense在不同生长阶段释放DOM性质的过程,通过荧光猝灭法研究在未修饰和官能团化CNTs影响下P.donghaiense-DOM与芘结合的变化。结果显示,随着P.donghaiense的生长,未修饰的和官能团化CNTs对P.donnghaiese-DOM与芘的结合能力的影响是动态变化的,0.5-10.0 mg L-1未修饰CNTs和0.1-10.0 mg L-1官能团化CNTs主要通过影响P.donghaiense-DOM的芳香性进而显著改变了P.donghaiense-DOM与芘的结合能力。在P.donghaiense的指数生长期,官能团化CNTs诱导P.donghaiense释放类腐殖质组分的量显著高于未修饰CNTs,导致官能团化CNTs暴露组中P.donghaiense-DOM与芘的KDOC值显著高于未修饰CNTs暴露组。在P.donghaiense生长的稳定和衰亡期,官能团化CNTs对P.donghaiense生长具有更强的抑制作用导致了 P.donghaiense-DOM中类腐殖质含量增长缓慢,进而降低了P.donghaiense-DOM与芘的结合能力。（4）为进一步提升对CNTs影响ADOM性质过程和机制的理解,解决现有分析方法尚无法实现在微区、微界面上进行CNTs影响ADOM性质、过程研究的问题,依托笔者所在课题组承担的国家重大科研仪器研制项目,进行紫外共聚焦显微荧光光谱系统的搭建。针对目前荧光光谱技术和显微技术在表征ADOM性质方面各自存在的不足,通过对LSCM中入射光路中扫描模块的透镜组的测量、重新设计和加工,LSCM入射光学适配器和出射光学适配器的设计及加工,以及荧光光谱仪和LSCM的联用,完成紫外共聚焦显微荧光光谱系统的搭建。紫外共聚焦显微荧光光谱系统的搭建为明晰CNTs在藻细胞膜微区、微界面上的行为过程与ADOM性质变化提供了新的研究手段。