纳米材料具有优良的光、电、磁以及催化性能，近年来被大量生产和广泛使用。然而在生产、消费及处置等过程中会不可避免地进入到环境中。纳米银和纳米  TiO2是其中使用最为广泛的两类纳米材料。一方面纳米银本身性质活泼，能够释放出毒性更高的银离子，另一方面天然环境中银离子还存在着被重新还原成纳米银的过程。另外值得关注的是作为使用最广泛的两类纳米材料，纳米银可能
会与纳米  TiO2在环境中共存，该复合体系中银离子的释放及产生的活性氧自由基（Reactive oxygen  species, ROS）直接影响着生态系统的环境效应。因此研究纳米银在环境中的天然生成机制及纳米银/纳米 TiO2复合体系中银离子释放及产生 ROS的环境效应，有助于我们更加清楚了解纳米银的环境化学行为以及复合纳米材料的环境风险。
      有研究发现潮湿大气环境条件下，银离子会被还原生成纳米银，但是相应的还原机制至今还未明确。本研究提出了环境中广泛存在的大气污染物 SO2气体可能是还原银离子生成纳米银的主要物质，本研究综合采用高分辨透射电镜（HRTEM）、液相色谱和电感耦合等离子体质谱（LC-ICP/MS）、表面增强激光拉曼光谱（SERS）等技术，验证了该还原过程在水环境及大气环境条件下会普遍发生。研究还发现 HRTEM的电子束能够直接还原银离子生成纳米银，可能会对采用 HRTEM技术鉴别环境中微量纳米银带来一定的误差。最后本文还考察了环境因素对纳米银/纳米 TiO2复合体系银离子释放及产生  ROS的影响。论文主要包括如下几个部分：
第一部分，概括介绍了纳米材料的应用、分类、来源及分析技术等；综述了纳米材料在环境中的迁移转化行为以及多种纳米材料共存时的环境效应。
第二部分，基于综合的表征手段（TEM、UV−vis、LC-ICP/MS和  SERS）证实了 SO2在水环境中能够还原银离子生成纳米银，并考察了水环境条件对该还原反应的影响。其次利用综合表征手段证实了大气环境条件下 SO2能够还原银离子生成纳米银。该反应甚至能在 SO2浓度接近真实大气环境浓度条件下发生。
第三部分，为验证 HRTEM的高能电子束能够直接还原产生纳米银，本研究考察了不同基底的电镜网膜、不同银盐在 HRTEM电子束下的晶格状况，结果表明不论采用何种材质的网膜及银盐均检测到纳米银的特征晶格信号。为进一步分析电子束还原机理，利用原子力显微镜（ AMF）观测到银盐在硅片上固化过程中会形成纳米级的盐类颗粒物，可能这些微小的纳米颗粒银盐是电子束还原生成纳米银的来源。另外电子束照射时，纳米颗粒表面晶格会发生变化，则进一步证实了还原过程的发生。
第四部分，考察了环境条件对纳米银/纳米 TiO2复合体系的银离子释放及产生 ROS的影响。环境中的天然有机质（NOM）能够吸附在纳米  TiO2表面，光照条件下阻碍 TiO2对银离子光致还原。避光条件下，NOM对纳米银体系及纳米银/纳米 TiO2复合体系的银离子释放均有抑制作用，但并无显著性差异。光照条件下加入强配体如 S2-、Cl-等对复合体系的银离子释放无显著影响，避光条件下 Cl-
对复合体系银离子的释放的抑制效果较  S2-更显著些。光照及避光条件下，溶解氧对纳米银/纳米 TiO2复合体系的银离子的释放均有促进作用。环境浓度的  Ca2+的存在对复合体系中银离子释放的影响较弱，仅在避光条件下略微增加了复合体系中银离子释放。进一步考察了不同形态的纳米银对纳米 TiO2产生 ROS的影响，结果表明不同包裹剂的纳米银均能促进.OH和   1O2自由基的产生，柠檬酸包裹的纳米银（Cite-AgNP）和无包裹剂的纳米银（Bare-AgNP）比 PVP包裹的纳米银（PVP-AgNP）更能有效促进.OH产生，而对产生     1O2自由基的促进效果则无显著性差异。三种不同粒径的 PVP-AgNP均能促进TiO2产生.OH和1O2自由基，粒径大的 PVP-AgNP对产生.OH的促进效果更明显，而不同粒径PVP-AgNP对纳米 TiO2产生1O2的效果则无显著性差异。