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人工纳米材料因为具有特殊的物理化学性能，近年来被广泛应用于化妆品、涂料、颜料中，从而很容易通过洗涤、冲刷等途径进入到城市污水生物处理系统中，对其中的微生物造成一定的影响甚至生物毒性效应。本文选用5种常见的人工纳米颗粒SiO2、Ag、TiO2、Al2O3、ZnO和北京小红门污水处理厂的活性污泥混合液来进行吸附和抑制特性的研究。首先通过动态激光散射粒径分析研究了不同超声条件、不同浓度、不同溶剂中各种纳米颗粒的分散和团聚行为。结果表明：随着超声时间的增长，纳米颗粒的平均粒径不断减小。不同性质的纳米颗粒超声2h后的最小平均粒径出现在不同的浓度下。纳米Ag、TiO2一般较容易分散和稳定。上清液中各种纳米材料的平均粒径要大于高纯水中的。在本实验条件下，SDBS=10mM、PVP=0.5g/l、SDS=2mM为最佳分散纳米TiO2溶液的分散剂浓度。通过呼吸速率实验研究了不同浓度的各种纳米颗粒溶液和相应的金属离子溶液对内外源呼吸状态下好氧活性污泥的瞬时和长时间活性抑制作用。结果表明：内源呼吸状态下，1mg/l的纳米颗粒溶液对3g/l的污泥混合液的瞬时活性抑制作用大小顺序为：SiO2> Ag> TiO2> Al2O3> ZnO，其抑制作用比外源状态下更显著。相同条件下，1mg/l时，Ag的纳米态较离子态有更明显的生物活性抑制作用。纳米ZnO在30mg/l时出现由金属离子溶出造成的生物活性抑制作用，并与Zn2+具有一样的长时间抑制作用。相应浓度的其他3种金属离子中，Ag+、Ti4+具有长时间抑制作用，Al3+则没有抑制作用。通过静态和动态吸附实验研究了活性污泥对纳米颗粒吸附的机理和影响因素，包括内外源状态、纳米颗粒种类、污泥种类和污泥浓度。结果表明：准二级方程、Freundlich模型是能够较好的模拟纳米TiO2和ZnO在活性污泥上的吸附过程的模型。缺氧污泥比好氧污泥对纳米颗粒的吸附量大。好氧污泥浓度越大，吸附平衡时上清液中各种纳米元素的含量越低。活性污泥联合吸附4种纳米颗粒时，上清液中各种纳米材料元素含量大小顺序总是：Al>Ti> Zn>Ag。