纳米颗粒物（nanoparticles,NPs）是指三维中至少一维处于100 nm以下的颗粒物,其广泛分布于自然环境中。由于其较小的粒径,NPs表现出独特的理化性质。目前,随着纳米技术的发展,很多人工合成的NPs被应用于各行各业的消费品中。由于NPs的大量使用及人类活动产生的次生纳米颗粒物不断向环境中排放,NPs在环境中的行为及给环境带来的生态风险越来越吸引人们的目光。NPs进入环境后将发生一系列的迁移转化,其中微生物的作用举足轻重,例如硫酸盐还原菌（sulfate-reducing bacteria,SRB）。SRB能够以有机质为碳源,通过异化作用将硫酸盐还原成硫化物。所以,环境中很多金属硫化物NPs是由SRB通过沉淀金属离子或者转化金属NPs形成的。潮滩作为众多污染物的汇,也承接着很多金属NPs的排放。但是,目前有关潮滩环境中金属NPs的定量分析、与SRB的相互作用关系及其在SRB作用下的生物有效的研究较少。本研究以中国滨岸潮滩环境为研究区域,首先调查了潮滩沉积物中SRB群落的分布及影响因素,然后基于电镜及单颗粒电感耦合等离子体质谱仪（SP-ICP-MS）首次对中国滨岸潮滩沉积物中主导金属NPs进行了定性定量表征,并探讨了影响其赋存的环境因子。在此基础上,通过模拟实验,以Ag0-NPs为例,探究了SRB群落对金属NPs在潮滩环境中的赋存累积、转化及生物有效性的影响及其作用机制。对中国滨岸潮滩沉积物中SRB的群落结构进行分析发现SRB的丰度在不同采样点有较大的差异,其最高值出现在了渤海附近的新河（XHR）。SRB群落结构随纬度呈明显的地域分异规律,其中Desulfobulbus为主导属。冗余分析（RDA）和相关性分析发现TOC和p H与SRB群落的丰富度显著相关,盐度、p H、硫酸盐和气候参数是影响SRB群落组成的重要自然因素。另外,结构方程模型（SEM）分析发现中国滨岸潮滩沉积物中SRB群落结构的差异可归因于人类活动（如人口、经济和工业以及农业结构和活动）和自然因素（如盐度、p H和气候参数）的综合影响,而且人类活动可以通过影响潮滩沉积物中金属的分布进而调控SRB的群落结构。此外,中国滨岸潮滩沉积物中占主导地位的Desulfobulbus与第一产业及其相关活动（如畜牧业和化肥消费量）呈正相关。与城市化率有关的大多数金属是影响Desulfatiglans相对丰度的重要因素。这些结果表明SRB可以作为指示人类活动及污染物（尤其是金属）的潜在的指示物种。基于电子显微镜技术,在中国滨岸潮滩沉积物中发现了大量形状各异的,不同元素组成的金属NPs,包括针铁矿、赤铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿、四方硫铁矿、金红石、锐钛矿、TinO2n-1、纤锌矿及其它含Zn、Pb、As、Ce、Zr等元素的NPs。另外,SP-ICP-MS分析发现含铁纳米颗粒物（Fe-NPs）、含钛纳米颗粒物（Ti-NPs）和含锌纳米颗粒物（Zn-NPs）平均粒径的变化范围分别为35-66 nm、50-93 nm和28-51 nm;颗粒数浓度的变化范围分别为5.30×108-6.89×1010particles/mg、8.10×106-3.67×108particles/mg和4.32×106-1.66×109particles/mg。而且,潮滩沉积物中Ti-NPs受到相应金属总量的调控,TOC、盐度和p H是影响Fe-NPs和Ti-NPs在潮滩沉积物中赋存及行为的重要环境因子。此外,潮滩环境中金属NPs的赋存可能会受到SRB的影响,而且潮滩沉积物中SRB的群落结构反过来也会受到NPs的调控。为了进一步探究NPs进入潮滩区域的真实环境行为,基于以上野外采样检测实验结果,我们在长江口区域模拟了潮汐作用下Ag0-NPs进入潮滩环境后的行为过程,重点包括NPs在沉积物和植物中的累积及SRB等微生物对其累积赋存的影响。研究发现,Ag0-NPs/Ag+暴露下,沉积物和植物中总银浓度及Ag-NPs的颗粒浓度随暴露时间呈显著的增加趋势,而且低潮滩累积的总银浓度最高,高潮滩最低。相比于根组织,植物茎组织对总银的富集系数较高,表现出相对较强的生物放大作用。潮滩表层沉积物中Ag-NPs的颗粒数浓度整体上呈高潮滩<中潮滩<低潮滩的分布趋势,但其平均粒径则是高潮滩>中潮滩>低潮滩。植物根系沉积物中Ag-NPs的粒径显著低于非根系沉积物（P<0.05）。植物茎组织中累积的总银及Ag-NPs高于根组织,说明相比于沉积物,水体中的Ag比更容易被植物累积。另外,植物根组织中Ag-NPs的粒径整体上小于茎组织。为了探究影响Ag-NPs在环境中累积赋存的影响因子,我们对沉积物中SRB等微生物及其它理化性质进行了分析。研究发现,相比于空白组,在Ag0-NPs/Ag+暴露下,潮滩沉积物中dsr B基因的丰度及微生物群落的丰度和多样性都有显著的降低,Ag+表现出比Ag0-NPs更强的抑制作用。而一些抗银基因（silver-resistance genes;SRGs）在Ag0-NPs/Ag+暴露下有增加的趋势,例如Sil E基因。该发现也指示我们要对那些对Ag有耐药性的细菌加大关注,以免Ag0-NPs的大量使用和排放造成抗Ag的超级细菌的出现。RDA和相关性分析发现,TOC、p H和叶绿素a是影响沉积物中总银及Ag-NPs赋存的重要理化因子。另外,沉积物中dsr B基因的丰度和Ag-NPs的粒径呈显著负相关,这说明SRB可能会通过调控Ag-NPs的粒径分布进而影响其生物有效性。另外,相关性分析发现当植物暴露于Ag0-NPs时,植物根系沉积物中SRB可能会促进植物对Ag-NPs的吸收累积。沉积物中Ag-NPs的颗粒浓度和Sil E基因呈显著正相关,这可能是因为含有Sil E基因的细菌可以分泌结合蛋白以增强了Ag-NPs在沉积物中的累积过程。相关性分析及网络分析发现有很多微生物的丰度和Ag-NPs的颗粒浓度呈显著正相关,其中包括传统SRB（例如Desulfosporosinus）及非传统SRB（例如Acidaminobacter）,这说明除了这些传统SRB外,还有非传统意义上的SRB可能是dsr B基因的潜在宿主,参与硫酸盐还原过程并具有固定重金属的作用。前面研究发现SRB可能会通过影响Ag-NPs的粒径等赋存特征进而影响其生物有效性。为了进一步探究SRB对Ag0-NPs生物有效性的影响,我们从长江口沉积物中筛选出一株SRB,并将其应用于藨草对Ag0-NPs/Ag+吸收的室内模拟实验中。结果发现虽然SRB的存在可以使植物在暴露于Ag+过程中对总Ag含量的吸收减少37%,但它却可以显著提高植物在Ag0-NPs暴露过程中对总Ag的吸收。这可能是因为SRB能够通过将Ag0-NPs转化为粒径较小的Ag2S-NPs。为了验证这一假设,通过透射电镜（TEM）分析发现,在SRB作用下,培养液中原始Ag0-NPs的附近形成了粒径小于10 nm的生物成因的次生Ag2S-NPs。这些NPs很可能是通过溶解-扩散-硫化的过程从母体Ag0-NPs中产生的。此外,在有/无SRB的情况下,植物对不同尺寸（即20、40和80 nm）Ag0-NPs的吸收结果发现NPs粒径越小,植物越容易吸收。而且对于三个粒径来说,都是有SRB的处理组中植物对总Ag的累积要高于无SRB的处理组。因此,我们得出结论,在SRB存在的条件下,Ag0-NPs对于藨草的生物可利用度的增强可能主要归因于更小尺寸的生物成因的次生NPs的形成。该研究指出了水环境、细菌、植物和不稳定NPs之间复杂的耦合关系的重要性。