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近年来,水体中有机污染物以及致病微生物受到人们广泛关注。随着科学发展,金属纳米材料因其卓越的性能而被广泛应用于环境保护的各个方面,包括有机物降解和杀菌。金属纳米材料的传统合成方法包括物理法和化学法,这两种方法都具有一定的缺陷,如成本高、易导致二次污染等,因此急需开发高效环保的金属纳米材料制备方法,并进一步扩展其在有机物降解方法及杀菌中的应用。药物及个人护理品是新兴环境污染物,基于钯纳米颗粒与天然粘土矿物绿脱石,构建了原位生成双氧水的高级氧化体系,实现了对卡马西平的高效降解。钯纳米颗粒催化甲酸与氧气作用原位生成双氧水,随后与绿脱石中的铁作用,构成类芬顿体系。当钯纳米颗粒浓度为1 g/L、绿脱石浓度为1 g/L、甲酸浓度为20 mM、pH为3.0的条件下,经过1 h的反应,卡马西平的去除率接近100%。氧化剂清除实验结果表明羟基自由基是反应中唯一起作用的活性氧自由基。开发了利用希瓦氏菌Shewanella loihica PV-4生物法合成铜纳米颗粒的新方法,发现Shewanella loihica PV-4通过自身的新陈代谢等生命活动,将Cu（Ⅱ）还原为单质铜,并形成细小的金属颗粒。在初始Cu（Ⅱ）浓度为1 mM,Shewanella loihica PV-4浓度为OD600=2,温度为30℃的条件下,经过120 h的反应,Cu（Ⅱ）的去除效率达到了85.1%。通过分析可知,希瓦氏菌生物还原Cu（Ⅱ）的过程既存在胞内还原也存在胞外还原,且以后者为主。铜纳米颗粒通过物理表征得出铜纳米颗粒的粒径主要分布在10-16 nm,且确定为零价铜。探究了微生物合成的铜纳米颗粒杀菌的性能,在大肠杆菌初始浓度为105CFU/mL,铜纳米颗粒浓度为100μg/mL的条件下,经过12 h的反应,大肠杆菌的杀菌效率达到了82.3%。铜纳米颗粒作用下生成的双氧水活性氧自由基起到的化学氧化作用引起了细胞损伤。通过相关分析得出结论,细胞膜和细胞质成分均被破坏,而脂质过氧化和DNA损伤是其主要的影响因素。综上,本研究基于钯纳米颗粒构建的高级氧化技术体系,对卡马西平具有很好降解。利用生物法合成铜纳米颗粒,发现其对大肠杆菌具有良好的抗菌性能。研究结果为水处理与回用中的痕量有机物和病原微生物的高效处理,提供了新的方向和思路,并为纳米材料的环境应用,提供了理论基础与技术依据。