银纳米颗粒因其具有优越的超导、光电、催化及杀菌等特性,已成为目前市场上应用最为广泛的金属纳米材料。银纳米颗粒的大量生产、加工和广泛应用导致其不可避免地释放到水环境中,其环境风险、健康风险备受关注,这不仅影响了水体中微生物对有毒污染物的处理效率,而且还增加了对环境微生物和人体的未知风险。因此,只有明确银纳米颗粒与环境微生物相互作用的方式和内在机制,才能更有针对性地增强环境微生物的去除性能,寻求更有利于废水处理的方法,从根本上了解银纳米颗粒的细胞毒性。本文将银纳米颗粒和对有机污染物和重金属具有独特去除能力的黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium）应用到废水处理中,考察了银纳米颗粒对黄孢原毛平革菌生物降解2,4-二氯酚（2,4-DCP）的影响及银纳米颗粒的毒性作用方式;探索了外源银离子（Ag⁺）对银纳米颗粒细胞毒性的影响;系统研究了Ag⁺和银纳米颗粒对黄孢原毛平革菌胞外分泌物的影响及其抗氧化响应;并调查了半胱氨酸对Ag⁺和银纳米颗粒毒性以及黄孢原毛平革菌生物修复能力的影响;最后寻求了一种增强黄孢原毛平革菌生理状态,进而提高该微生物废水处理效率的方法。本文相关的研究工作和研究成果可以归纳为以下五个方面:第一部分为银纳米颗粒对黄孢原毛平革菌生物降解2,4-DCP的影响及其毒性机理的研究。首先培养黄孢原毛平革菌,制备柠檬酸钠包裹的银纳米颗粒,并将它们应用于2,4-DCP的生物降解中,考察了银纳米颗粒、硝酸银和2,4-DCP对降解效果的影响,并监测了溶解性Ag⁺、总银（包括Ag⁺和银纳米颗粒）、溶液pH和胞外蛋白的变化趋势。结果发现:（1）低剂量的银纳米颗粒（0-60μM）明显增强了黄孢原毛平革菌对2,4-DCP的生物降解能力,最大降解率均高于94%,且在还原脱氯作用和羟基自由基反应下,2,4-DCP被降解为直链有机物,最终转化为CO₂和H₂O。此时,银纳米颗粒协同黄孢原毛平革菌更好地降解2,4-DCP,总银的去除也处于较高水平且与溶液pH值密切相关。（2）高剂量银纳米颗粒和低剂量硝酸银暴露条件下,2,4-DCP的生物降解和总银的去除均受到明显的抑制作用。（3）银纳米颗粒诱导的细胞毒性可能源于“Trojan-horse”机理,即执行颗粒效应、离子效应,或是二者兼有,排除了胞外释放的Ag⁺作用。（4）傅里叶变换红外光谱表明,氨基、羧基、羰基和含硫官能团在银迁移和Ag⁺还原为Ag⁰过程中起着至关重要的作用。第二部分通过测定外源Ag⁺和银纳米颗粒暴露条件下黄孢原毛平革菌胞外分泌物的变化趋势以探索外源Ag⁺对银纳米颗粒毒性的影响。结果发现:（1）中等浓度的2,4-DCP和银纳米颗粒能够诱发草酸的产生,且分别在10 mg/L和10μM时达到峰值。草酸累积量的增加伴随着较高活性的锰过氧化物酶（MnP）和木质素过氧化物酶（LiP）,然而Ag⁺引入银纳米颗粒溶液后,草酸含量、MnP和LiP酶活均受到显著的抑制作用。（2）随2,4-DCP浓度的增加胞外聚合物（EPS）也随之明显增加;然而暴露于100 mg/L 2,4-DCP 24 h后,EPS含量明显下降,表明部分EPS可被黄孢原毛平革菌用作碳源和能源以改善生物对有毒物质的耐受能力。（3）基于细胞生长、质膜完整性和形貌分析可知,外源Ag⁺的加入大大增强了银纳米颗粒的“Particle-specific”毒性。第三部分具体研究了外源Ag⁺胁迫下黄孢原毛平革菌对银纳米颗粒的抗氧化响应。结果发现:（1）24 h内,丙二醛含量的增加（即脂质过氧化的增加）与2,4-DCP、银纳米颗粒和Ag⁺的浓度呈现出一定的浓度依赖性及时间依赖性。然而,48 h后,胞内蛋白含量的上调、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）及过氧化物酶（POD）活性的增强导致脂质过氧化程度减轻,且在这三种酶中,POD在抵御细胞氧化损伤过程中发挥更重要的作用。（2）活性氧簇（ROS）水平的动态变化趋势与氧化型谷胱甘肽（GSSG）的一致,且在暴露于银纳米颗粒24 h后二者的含量呈较好的正相关（R²=0.953）,表明还原型谷胱甘肽的消耗用于消除氧化应激。（3）银纳米颗粒诱导的细胞毒性源于最初加入的银纳米颗粒,不是溶解性Ag⁺,也不是生物合成的银纳米颗粒。第四部分考察了半胱氨酸对银纳米颗粒和Ag⁺毒性以及对黄孢原毛平革菌生物修复能力的影响。结果发现:（1）银纳米颗粒和Ag⁺胁迫下,半胱氨酸的加入在一定程度上增强了总银的去除、2,4-DCP的降解、胞外蛋白的分泌及细胞活性。（2）10μM银纳米颗粒和1μM Ag⁺处理组中加入5-50μM半胱氨酸后,尤其是在半胱氨酸:银的摩尔比为5时,总银的去除明显降低,并且摩尔比为5时Ag⁺暴露下总银的去除模式比银纳米颗粒暴露下的更稳定。（3）在缺乏半胱氨酸的条件下,Ag⁺的处理均能刺激ROS的产生,且这些ROS水平明显高于高剂量银纳米颗粒刺激的水平。然而,银纳米颗粒/Ag⁺胁迫下,半胱氨酸的加入尽管减弱了100μM Ag⁺胁迫下ROS水平,但是总的来说加剧了ROS的产生。由此可知,半胱氨酸可能加剧或稍微缓解了银纳米颗粒和Ag⁺对黄孢原毛平革菌的毒性,这可能与形成的银纳米颗粒/Ag⁺-半胱氨酸络合的不稳定性和生物可利用性有关。第五部分着重寻求一种减轻污染物对黄孢原毛平革菌氧化胁迫的方法,改善黄孢原毛平革菌的生理状态,以增强其废水处理效率。采用硫氢化钠（硫化氢供体）对黄孢原毛平革菌进行预处理,考察预处理后黄孢原毛平革菌对重金属和银纳米颗粒的去除情况,结果发现:Pb（??）的去除随硫氢化钠预处理浓度的增加而增加,且在500μM硫氢化钠时,100 mg/L和200 mg/L Pb（??）暴露下其最大去除效率分别增加了31%和17%。银纳米颗粒胁迫下,总银去除和细胞活性的增加同样也与硫氢化钠的浓度呈浓度浓度依赖性。Pb（??）、Cd（??）、Cu（??）、Zn（??）、Ni（??）和银纳米颗粒胁迫下,硫氢化钠预处理显著增强了SOD和CAT酶的活性,抑制了这些有毒污染物产生的脂质过氧化和氧化应激。此过程中发挥作用的是硫化氢,硫化氢可缓解重金属和银纳米颗粒对黄孢原毛平革菌的毒性,提高这些有毒物质的处理效率。本论文明确了银纳米颗粒对黄孢原毛平革菌降解2,4-DCP的协同作用,外源Ag⁺和半胱氨酸对银纳米颗粒毒性的影响,揭示了黄孢原毛平革菌与有毒污染物的相互作用机制,并寻求了有效缓解有毒污染物对黄孢原毛平革菌氧化胁迫的方法,增强废水处理效率,相关研究成果有助于深入了解银纳米颗粒毒性机理,为银纳米颗粒在废水处理中的应用提供理论基础和技术支持。