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金属氧化物纳米颗粒（MONPs）在工业生产和日常生活用品（如传感器、化妆品、医药、食品等）中的广泛使用已引起人们对其环境安全的关注。释放到环境中的MONPs通过污水处理系统进入到污水处理厂,这必将对污水生物处理系统造成冲击。然而,关于缓解这种对污水处理厂毒害的研究较少。本文以两种典型纳米金属氧化物（ZnO-NPs和CuO-NPs）为研究对象,以本实验室现有的菌株Pseudomonas tolaasii Y-11为受试对象,主要研究了不同含量ZnO-NPs和CuO-NPs对模拟污水系统P.tolaasii Y-11脱氮作用的影响,以及外源添加Fe2+对ZnO-NPs和CuO-NPs细胞毒性的缓解作用,并对其解毒机理进行了研究。本研究结果本文主要研究内容及结果如下:（1）分别设定脱氮系统中ZnO-NPs含量为0.5、5、10和20 mg/L,CuO-NPs含量为1、5、10和20 mg/L,研究不同含量ZnO-NPs和CuO-NPs对菌株Y-11 NO3-、NO2-和NH4+去除能力的研究。ZnO-NPs和CuO-NPs对菌株Y-11的毒性表现出剂量依赖性。在三种不同氮源培养基中,即使是0.5 mg/L ZnO-NPs也会抑制菌株Y-11的生长。随着ZnO-NPs浓度从0增加到20 m/L,NO3-去除率从35.26%下降到7.81%,NO2-去除率从54.1%下降到38.22%,NH4+去除率从29.83%下降到26.42%。而在NO3-和NO2-培养基中,1 m/L CuO-NPs促进了菌株Y-11的生长,对NO3-和NO2-的去除效果与菌株Y-11的生长趋势相一致。此外,CuO-NPs在NH4+培养基中表现出更强的毒害作用。随着CuO-NPs含量的增加,菌株Y-11的生长和脱氮能力受到抑制。（2）通过对比暴露于ZnO-NPs（CuO-NPs）与相应溶出Zn2+(Cu2+)对菌株Y-11脱氮性能的实验研究,探究ZnO-NPs和CuO-NPs对菌株Y-11细胞毒性的来源。ZnO-NPs在三种不同氮源中对菌株Y-11的毒性均是由Zn2+和ZnO-NPs共同造成的。而CuO-NPs在不同氮源中的细胞毒性来源存在差异。CuO-NPs在NO3-和NO2-培养基中对菌株Y-11的毒性主要是由CuO-NPs自身引起的;在NH4+培养基中对菌株Y-11的毒性主要是由Cu2+造成的。（3）以底物的形式外源添加Fe2+,能够有效缓解ZnO-NPs和CuO-NPs对菌株Y-11的细胞毒性。添加Fe2+的处理,菌株Y-11生长和脱氮能力在相同含量ZnO-NPs和CuO-NPs处理下均有提高。通过对反硝化过程中的硝酸盐还原酶（NAR）和亚硝酸盐还原酶（NIR）分析发现,NIR较NAR对ZnO-NPs含量更为敏感。NAR酶不易受ZnO-NPs含量的影响。而低含量（＜5 mg/L）ZnO-NPs增强了NIR酶活。CuO-NPs对NAR和NIR均表现出了低促高抑,即1 mg/L和小于5 mg/L CuO-NPs分别促进了NAR和NIR酶活。随着CuO-NPs含量的增加,NAR和NIR酶活受到抑制。Fe2+的添加并没有增强NAR和NIR酶活,表明Fe2+的添加通过促进菌株的生长来增强对ZnO-NPs和CuO-NPs的抗性。细胞膜完整性分析表明,ZnO-NPs暴露处理并没有引起可测量乳酸脱氢酶（LDH）的增加,表明ZnO-NPs不会引起细胞膜的破裂。LDH的释放量会随着CuO-NPs含量的增加而增加,在10mg/L CuO-NPs处理时,LDH释放量显著增加,经过SEM观测细胞膜发生明显的中断。Fe2+添加处理的LDH释放量低于相同CuO-NPs含量的无Fe2+处理,SEM图像显示细胞膜完整。外源Fe2+的添加能够维持CuO-NPs胁迫下细胞膜的完整性。（4）Fe2+缓解ZnO-NPs和CuO-NPs细胞毒性的机理探究:通过静态溶出实验,对比Fe2+添加前后ZnO-NPs中Zn2+的溶出可知,Fe2+有效的抑制了ZnO-NPs中Zn2+的溶出。SEM图像显示,Fe2+包裹在ZnO-NPs表面,形成离子屏蔽,增强了其稳定性,减轻了Zn2+对菌株Y-11的毒害作用。在NO3-和NO2-培养基中,Fe2+的添加促进CuO-NPs中Cu2+的释放是由于“盐效应”的存在,但有效促进了CuO-NPs的团聚,降低了细胞摄取。在NH4+培养基中,Fe2+抑制了CuO-NPs中Cu2+的释放,减轻了Cu2+对菌株Y-11的毒性。SEM-EDS图像显示,Fe2+在ZnO-NPs（CuO-NPs）表面形成一层“涂层”,有效的阻碍了ZnO-NPs（CuO-NPs）与细胞膜的直接接触。Zeta电位绝对值降低表明Fe2+的添加导致ZnO-NPs（CuO-NPs）发生团聚,减少了ZnO-NPs（CuO-NPs）与细菌接触的机会。水动力直径增大表明Fe2+的添加促进了ZnO-NPs（CuO-NPs）发生团聚,降低了细胞摄取。此外,Fe2+促进了菌株Y-11对Mg2+（必须元素）的吸收,增强了菌株Y-11对ZnO-NPs和CuO-NPs的耐受性。综上上述,纳米颗粒对功能性微生物的毒害作用抑制生物脱氮,直接添加Fe2+能够缓解纳米颗粒对功能性微生物的毒害作用。本研究为紧急调控纳米颗粒对污水脱氮微生物的冲击提供理论支撑。