随着纳米技术的快速发展,越来越多的人工纳米材料被广泛应用到日常生产生活中。人工纳米材料在生产、运输、使用等过程中会不可避免的释放纳米材料到环境中,从而对生态环境和人类健康造成潜在风险。随着世界范围内人口的快速增长,人类对粮食的数量和品质要求也在不断提高,传统农药已不能满足农业生产的需求,纳米技术很可能成为实现农业生产和环境可持续性发展间动态平衡提供一个新平台。因此,本论文以氢氧化铜(Cu(OH)2)和硫化铜(CuS)两种人工纳米材料为研究对象,在总结了 Cu(OH)2纳米农药以及CuS纳米颗粒的研究现状,存在问题的基础上,基于目前研究所缺乏,但是对于评估Cu(OH)2和CuS人工纳米材料环境风险有着重要意义的两个体系展开了研究:在第一个体系中,研究评估了 Cu(OH)2纳米农药施用到土壤中对土壤环境健康的影响,目前相关研究非常缺乏,即Cu(OH)2纳米农药对土壤中各类酶活、微生物群落以及对典型有机污染物(噻虫啉)降解的影响。在第二个体系中,研究了目前还未被解释清楚的CuS纳米颗粒作为固体硫源导致水环境中银纳米颗粒硫化的分子机理。本研究以完善评估Cu(OH)2纳米农药和CuS纳米颗粒环境风险为研究目标,旨在通过研究Cu(OH)2纳米农药对土壤酶活、微生物群落、有机污染物降解的影响和水环境中CuS纳米颗粒引起银纳米颗粒硫化的发生机制来评估Cu(OH)2纳米农药相对于传统CuSO4对土壤环境的利弊,以及CuS纳米颗粒的环境风险。主要研究结果如下:1、Cu(OH)2纳米农药相对于传统CuSO4对土壤环境的影响:脲酶活性降低,过氧化氢酶活性增加,细菌丰度(特别是放线菌)减少,多样性和群落减少。这些发现表明Cu(OH)2纳米农药不仅可以影响土壤酶活性,还可以降低细菌丰度,改变细菌群落结构。2、常规施用剂量的Cu(OH)2纳米农药与传统CuSO4相比可减缓噻虫啉在土壤中的降解。具体影响途径是:Cu(OH)2纳米农药的吸附降低了噻虫啉的生物利用性,同时Cu(OH)2纳米农药改变了土壤微生物群落,降低了腈水合酶活性,降低了噻虫啉nth基因丰度。3、水环境中CuS纳米颗粒作为固体硫源对银纳米颗粒的硫化机理是阳离子交换反应(CERs),水中的溶解氧是银纳米颗粒释放银离子的重要条件,CuS表面电荷、Ag/S摩尔比都会影响硫化速率。天然有机质、无机盐等也会影响银纳米颗粒硫化过程。