随着纳米技术的发展,纳米材料被广泛应用于医药、化妆品、涂料、染料、光电设备、水处理、空气净化等方面。纳米材料在应用、运输、处置的过程中,势必会导致纳米材料随着大气沉降、地表径流、地下渗漏等途径进入环境,尤其是水体环境。虽然人工纳米颗粒（ENPs）的毒性效应以及潜在环境风险还存在诸多争议,但已有研究表明,由于纳米颗粒的小粒径、大比表面积、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等特殊的性质,更容易与动物、植物、微生物、细胞等生物体接触,在生物体内积累富集,导致生物毒性。微生物处于食物链的最底端,是最主要的分解者,被广泛的应用于食品、药品、水质净化以及环境污染指示生物等。研究ENPs对微生物的毒性效应,可以为真核生物的纳米安全性研究提供理论依据。如今,ENPs对微生物的毒性研究大多都是在蒸馏水配制的培养基中进行的。由于纳米材料在自然水体中受pH、离子强度、可溶性有机质（DOM）等水化学条件的影响,ENPs的团聚、吸附等性质发生变化,对生物的毒性也会发生变化。本研究拟通过研究水体中DOM影响下的ENPs抑菌效应,深入探讨在自然水体中,ENPs的抑菌机制。ENPs的水力半径小于微米氧化铜粒径,但表面积远大于微米氧化铜。SRFA导致CuO ENPs电负性增强,水力半径增大。SRFA吸附到CuO ENPs表面,使其表面功能性集团吸收峰增强。ENPs在去离子水配制培养基中的抑菌效应研究表明,纳米氧化铜颗粒（CuO ENPs,10 nm）显著抑制大肠杆菌的生长,2 h时10 mg L^-1的CuO ENPs抑菌率为49.95%,抑菌率显著大于大颗粒氧化铜颗粒（1.5μm）,且抑菌率随着时间与浓度的增大而增大。因此,选用10 mg L^-1的CuO ENPs在2 h条件下对细菌的毒性作用作为下一步毒性机制实验条件。通过TEM、SEM直观的观察到CuO ENPs明显破坏细胞膜完整性。由于TEM、SEM具有随机性的特点,进一步通过激光共聚焦显微镜和流式细胞仪,利用PI和DAPI染色,证实了CuO ENPs破坏了细胞膜的完整性。K⁺含量作为细胞膜稳定性的指标,检测到CuO ENPs导致K⁺渗透量升高。同时,TEM、SEM观察到CuO ENPs进入到细胞内部,势必会对细胞的生理代谢产生影响。进一步研究发现CuO ENPs导致细胞总蛋白质含量下降,总DNA含量升高。CuO ENPs未对细胞产生氧化损伤。自然水体中CuO ENPs对大肠杆菌抑制率有所下降。富里酸（SRFA）作为典型DOM,用来研究DOM在自然水体抑菌中的作用,当SRFA被添加于去离子水培养基后,CuO ENPs对大肠杆菌的抑菌率降低。通过SEM发现,SRFA影响下,细菌细胞膜表面变紧致,CuO ENPs对细胞膜破坏程度减轻,K⁺渗透量降低。SRFA主要通过吸附在细胞膜表面,形成“物理屏障”,减轻CuO ENPs对细菌细胞膜的损伤,同时也减缓了细菌蛋白质、DNA的损伤,从而降低其毒性。