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随着纳米材料的广泛应用,越来越多的纳米颗粒在生产、使用和处理过程中进入水体环境,给水生生物带来潜在危害,威胁水生生态平衡。纳米颗粒的环境行为与生物效应成为国内外研究者的关注热点。胞外聚合物（简称EPS）是在特定环境下,藻类等生物体分泌的一种高分子聚合物,在细胞外形成保护层,具有抵御纳米颗粒等外源物质对细胞毒害的作用,但目前关于EPS对纳米颗粒的环境行为及其生物效应的影响和机制尚不明晰。本论文以纳米ZnO为纳米颗粒代表,以水环境中广泛分布的单细胞绿藻小球藻（Chlorella vulgaris）为受试生物,在探明EPS对纳米ZnO小球藻毒性效应缓解的基础上,考察了EPS对纳米ZnO溶出Zn2+与沉降行为的影响,并对EPS缓解纳米ZnO小球藻毒性效应的潜在机制进行了分析。论文主要有以下结论:（1）纳米ZnO明显抑制了小球藻的生长和叶绿素合成,而EPS能缓解纳米ZnO对小球藻生长的抑制作用。当纳米ZnO浓度为0.04 mM时,去除EPS（EPS-F）小球藻的24 h生长抑制率相比未去除EPS（EPS-C）小球藻增加了7%;实验处理96 h后,EPS-F小球藻的叶绿素a、b和总叶绿素的含量与对照组相比（无纳米ZnO）,分别降低了80%、76%和78%,与EPS-C小球藻相比,分别降低了17%、12%和14%。EPS能够富集纳米ZnO溶出的Zn2+,且纳米ZnO促进了小球藻EPS的分泌。当纳米ZnO浓度为0.04 mM,实验处理96 h时小球藻的溶解态EPS和结合态EPS中Zn2+的含量相比24 h分别增加了37%和43%。0.01 mM纳米ZnO处理24 h后小球藻EPS中多糖和蛋白质含量与对照组相比分别增加了33%和38%;类色氨酸和类酪氨酸的荧光强度相比对照组分别增加了8%和11%。（2）EPS及其组分色氨酸（蛋白质）与葡萄糖醛酸（糖类）均能促进纳米ZnO溶出Zn2+。当纳米ZnO浓度较低时（0.01 mM）,与超纯水相比,色氨酸和葡萄糖醛酸都促进了Zn2+溶出且葡萄糖醛酸的促进作用更大。当纳米ZnO浓度升高到0.15 mM时,葡萄糖醛酸中Zn2+溶出率反而比超纯水降低了32%。葡萄糖醛酸中游离态Zn2+与总溶出Zn的比值低于色氨酸。EPS能够增加纳米ZnO的沉降性能,葡萄糖醛酸体系中纳米ZnO的沉降性能高于色氨酸体系。当纳米ZnO为0.15 mM时,沉降5 h后EPS、色氨酸和葡萄糖醛酸中纳米ZnO的A/A0比值分别0.38、0.63和0.25,分别比超纯水体系降低了7%、增加了54%和降低了39%。（3）EPS存在使纳米ZnO的Zeta电位升高,随纳米ZnO浓度增加其Zeta电位逐渐接近于EPS的Zeta电位。当纳米ZnO浓度为0.15 mM时,EPS、色氨酸和葡萄糖醛酸体系中Zeta电位分别为-3.77、-4.48和-1.80 mV,与超纯水体系相比,分别增加了34%、21%和68%。随着色氨酸和糖醛酸浓度增加,纳米ZnO（0.01 mM）的Zeta电位也随之增加。通过红外光谱分析,EPS中的-OH或-NH、蛋白质酰胺I中C=O和多糖中的C-O-C、C-O和C-C可以与Zn2+结合,酰胺Ⅱ中的N-H/C-N和羧酸中的C-O是主要的结合位点。因此,EPS对纳米ZnO小球藻毒性效应的缓解机制可推断为:纳米ZnO促进了小球藻EPS的分泌,EPS及其主要组分蛋白质与多糖与纳米ZnO溶出的Zn2+结合。