随着纳米科技的快速发展,人工纳米材料不断进入环境并累积,因此加强对纳米材料的环境安全性研究具有重要意义,而纳米银(AgNPs)是目前应用最广泛的人工纳米材料之一。纳米银不可避免进入土壤,在土壤中转化进而影响生物有效性和生物毒性。我们发现土壤性质影响纳米银在土壤中的滞留,其中铁氧化物是影响AgNPs在土壤上滞留的关键因素。进一步发现,静电作用是AgNPs在铁氧化物表面滞留的主要机理,且铁氧化物会抑制AgNPs的溶出。除了铁氧化物,天然有机质也影响AgNPs的生物地球化学循环。土壤胡敏素能通过诱导超氧阴离子等方式还原银离子并生成AgNPs;溶解性有机质可以缓解AgNPs对植物的毒性,且不同分子量有机质的解毒程度不同,这可能与这些组分中巯基的含量相关。建立了基于酶提取的单颗粒-电感耦合等离子体质谱的分析方法,为研究植物体内环境浓度水平AgNPs提供了新的方法。基于此证实了植物可将从环境吸收的银离子还原为AgNPs,为植物直接吸收纳米颗粒提供了新的证据。结合同位素示踪方法进一步揭示了植物体内AgNPs的转移和转化。发展了陆生生物对AgNPs的吸收和排出动力学研究方法,定量阐明在绝大多数环境中食物是蜗牛累积AgNPs的主要途径,揭示了蜗牛的生理对食物链传递的控制作用。基于核磁共振技术,从代谢组学角度探讨了AgNPs在食物链传递过程中引发蜗牛细胞损伤的分子机制,为AgNPs的安全性评估提供新的思路。