近些年来，随着碳纳米材料的广泛应用，其潜在的生态风险也随之增加。碳纳米材料的生物安全性研究已经成为纳米科技的主要热点之一。细胞作为生命体的基本构成单位，任何外界有害因子对机体的作用都可通过细胞的形态与功能的改变表现或检测出来。微生物作为食物链的重要组成部分，是整个生态系统的基础，研究碳纳米材料及其负载污染物后对微生物细胞的毒性作用，不仅能从细胞水平来阐释碳纳米材料与共存污染物的细胞毒性机理，而且有助于推动碳纳米材料在工程及生物医学领域的应用。　　 本文以环境模式菌埃希氏大肠杆菌(E.coli，革兰氏阴性)和枯草芽孢杆菌（B.subtilis，革兰氏阳性）为主要研究对象，结合环境因素光照、天然有机物等考察氧化单壁碳管(O-SWNTs)、氧化多壁碳管(O-MWNTs)以及富勒烯胶体悬浮液(nC60)吸附有机化合物的混合体系对微生物的细胞毒性。文章主要分为两个部分，第一部分主要采用O-SWNTs吸附多环芳烃菲以及O-MWNTs吸附氯酚类污染物，主要通过分子探针以及扫描电镜(SEM)检测微生物的存活性以及表面细胞形态的改变来研究其单独及混合体系对革兰氏阴性菌E.coli的毒性及其可能的机理，得出的研究结果如下:　　 1)不同浓度的O-SWNTs和菲不会对E.coli产生毒性作用。但是，O-MWNTs却有较强的抑菌性，且MWNT-OH碳管的毒性大于MWNT-COOH碳管的毒性，4小时毒性大于两小时毒性。　　 2)2,4-DCP对细菌的生长有明显的抑制作用，EC50值为25.078 mg/L，但是对细胞的表面形态影响不大;PCP在其溶解度范围内也对细菌有较强的抑制作用，EC50值为15.162 mg/L。　　 3) O-SWNTs吸附菲的混合体系并没有表现出毒性的联合效应，整个混合体系体系不会对E.coli产生明显毒性作用。但是MWNT-OH吸附2，4-DCP的混合体系对细菌的联合毒性作用稍强于其各自的单独体系，分析认为是MWNT-OH与2,4-DCP毒性机制不同，实验中大量碳管-菌体粘附团聚体的形成可能遮蔽了部分2，4-DCP的毒性。　　 4)对毒性实验后的细菌做SEM发现，O-MWNTs处理过的细菌，其表面或两端都出现了一定程度的坍塌变形，这进一步说明其对细菌的致死作用主要是因为碳管对细菌的物理损伤。但是SEM结果表明O-SWNTs并不会对细胞产生物理刺穿形式的机械损伤，进一步证明其对细胞毒性作用很小。　　 第二部分主要选用nC60悬浮液以及氯苯类污染物TeCB，通过测定微生物与外源污染物作用后的生长曲线以及结合透射电镜(TEM)检测细胞的损伤程度，研究了在光照和腐殖酸(HA)存在条件下，单独及混合体系对革兰氏阴性菌E.coli和革兰氏阳性菌B.subtilis的毒性作用及可能的机理，得出的研究结果如下:　　 1)黑暗条件下，HA、nC60悬浮液、TeCB以及吸附TeCB的混合体系均对革兰氏阴性菌E.coli没有毒性作用，但是nC60悬浮液以及吸附TeCB的混合体系却对革兰氏阳性菌B.subtilis有一定的毒性作用，尤其是nC60+HA对B.subtilis有较强的毒性作用。　　 2)光照条件下，对于E.coli, HA和三种不同nC60悬浮液与光杀菌均有拮抗效应，但是TeCB与光杀菌有协同作用。对于B.subtilis，高浓度的HA与光杀菌具有拮抗作用，但是低浓度的HA以及三种不同的nC60却与光杀菌均产生协同作用，且三种nC60之间具有显著性差异(p＜0.05)。　　 3)光照条件下，TeCB对E.coli具有杀菌效应，但是对B.subtilis却不表现出毒性作用。对于E.coli，三种nC60的混合体系中由于吸附及滤光作用TeCB不再对微生物产生毒性。但是对于B.subtilis，吸附了TeCB的混合体系也表现出类似单独体系的强杀菌效应，分析认为主要是因为B.subtilis对环境刺激更敏感。