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随着纳米科技迅猛发展,越来越多的纳米颗粒进入环境。纳米颗粒在水中会自团聚(homo-aggregation),并与微生物发生相互作用,但作用机制和影响因素尚待研究。论文研究了纳米颗粒的自团聚及与蛋白核小球藻细胞的异团聚作用(hetero-agglomeration),分析了pH、离子强度和天然有机质(NOM)的影响,主要研究内容及结论如下:1)研究了Ag、CeO2、锐钛矿(HR3)和金红石(DJ3)TiO2等四种纳米颗粒在水中的自团聚,分析了离子强度、NOM和pH的影响。发现,HR3、DJ3和CeO2的自团聚行为相似,随盐离子浓度和价态增加而增强,Na+和Ca2+对三种纳米颗粒的临界絮凝浓度(CCC)与离子价位的6次方成反比,遵循Schulze-Hardy规则;NOM在不同pH(3-9)下均能增加这三种纳米颗粒的电负性,因而显著抑制其自团聚。Ag纳米颗粒的自团聚也随盐离子浓度和价态增加而增强,但盐离子的CCC与价位的关系不符合Sculze-Hardy规则;相比上述三种纳米颗粒,NOM只略微增加Ca2+对Ag的CCC,且降低了Na+的CCC。这是由于Cl-可与Ag纳米颗粒溶出的Ag+形成AgCl沉淀在颗粒表面,形成Ag-AgCl胶核,溶液中的Cl-会被过量吸附在胶核表面,增加胶体的电负性,从而在一定程度上抑制了NaCl特别是CaCl2对Ag纳米颗粒的团聚作用;过量吸附的Cl-也会抑制NOM对Ag纳米颗粒的分散与悬浮作用。2)研究了HR3、DJ3.四种SiO2(DP1、SP1、DS1、SS1)和两种Al2O3(MC2R、MC2A)等8种纳米颗粒与蛋白核小球藻的异团聚沉降作用,分析了pH(5.6、6.8、8.0)和离子强度(5、50、100、250、500mM)的影响,发现纳米颗粒种类、pH和离子强度会影响纳米颗粒与蛋白核小球藻的异团聚作用。DJ3和MC2A与小球藻的异团聚作用很弱,基本不受pH和离子强度影响;中性、低离子强度(5mM)有利于HR3与小球藻的异团聚作用,而高离子强度(>50mM)和偏酸性条件(pH5.6)下HR3的自团聚作用较强,会抑制其与藻细胞的异团聚作用;四种SiO2和MC2R与小球藻的异团聚作用以传统DLVO作用力为主,总体随离子强度增加而增强,其中DP1和MC2R与小球藻的异团聚在偏酸性(pH5.6)时较强,而SP1、DS1、SS1与小球藻的异团聚基本不受pH影响。