21世纪以来,纳米颗粒在化学工业、电子工业、医药卫生行业、航空航天、水处理及军事中均得到广泛地应用。伴随着纳米材料在生活中广泛生产和使用,必然导致其在生产、运输、使用以及处理的过程中,由于人为或者非人为的因素,进入水环境中。而大部分的工程纳米颗粒都是通过污废水收集管网进入水体,并在污水处理厂集中处理。这给污水处理系统带来了巨大的压力。许多学者一直致力于研究纳米颗粒对污水处理系统的影响。而纳米颗粒对于水处理功能细菌的影响,以及水处理功能细菌面对纳米颗粒压力的应激反应,对污水处理工艺的改良具有重要意义。本文采用典型的纳米颗粒纳米氧化锌(AgNPs)和纳米颗粒(ZnONPs),以好氧反硝化细菌—阴沟肠杆菌Enterobacter cloacae strain HNR为代表菌,来研究纳米颗粒对于反硝化细菌的生理生化功能的影响,纳米颗粒的抑菌毒性机理,以及细菌对纳米颗粒环境的适应性机理。对HNR的生长状况研究发现,在纳米颗粒的作用下,细菌的生长周期延后;细菌的NO3--N还原能力和NO2--N还原能力受到抑制;运动能力会随着纳米颗粒浓度的升高而减弱。对纳米颗粒的毒性机理探究发现,金属纳米颗粒的毒性机制主要是:产生金属离子,金属离子与细菌反应进而抑制细菌活性;刺激细菌胞内活性氧化物(ROS)升高,抑制细菌某些酶活性,影响细菌的生长。对细菌胞外聚合物(EPS)的研究发现,细菌在纳米颗粒刺激下,细菌的成膜能力大大增加;EPS分泌量升高,胞外蛋白质合成增加。从蛋白质差异分析发现,氧化应激机制是好氧反硝化细菌应对纳米颗粒产生的ROS和金属离子压力的主要机制之一。铁载体蛋白、谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽S转移酶、氯化物过氧化氢酶、丙酮酸脱氢酶等与氧化应激相关的酶的表达明显上调。本文通过对HNR在ZnONPs和AgNPs作用下细胞生理特性变化,全面解析纳米颗粒对HNR细胞的毒性影响、作用途径和生物效应,为进一步研究纳米颗粒对污水脱氮处理工艺的影响与机制提供必要的理论基础,对于探讨纳米颗粒对污水处理系统的影响具有重要意义,同时为减轻纳米颗粒对脱氮微生物的影响提供科学依据。