纳米材料由于其组成单元的尺度小,常常会表现出独特的光、电、磁、热及力学等多种特点,这使得纳米材料相比一般材料有更广阔的应用前景。尽管纳米技术的应用前景十分看好,但纳米材料对环境和人体健康的潜在危害不甚了解,如何有效、准确地评价纳米材料的生物毒性是当今研究的热点问题。急性毒性实验是评价污染物生物毒性的重要方法,可以应用急性毒性实验评价纳米材料对生物可能造成的危害。卤虫个体小、对环境变化反应灵敏,营养丰富,是水产养殖业中优良的动物性饵料。因此本文实验选取卤虫作为受试生物来进行纳米金属氧化物急性毒性实验的研究。本研究以被广泛应用于化工、生物医药等领域的纳米金属氧化物为主要研究对象,选用卤虫作为试验生物,设计纳米氧化铜,纳米氧化镍,纳米氧化锌,纳米氧化铬这四种纳米金属氧化物对卤虫急性毒性实验,通过受试卤虫的死亡率等指标来探究纳米金属氧化物对生物的影响。设计角毛藻对纳米金属氧化物的吸附试验,并用受试角毛藻喂养卤虫,观察卤虫体内纳米金属氧化物残留情况,探究纳米金属氧化物在食物链中的传递情况。具体来说,本论文得出以下结论:(1)24小时毒性实验结果显示这四种纳米金属氧化物对卤虫有一定的毒性作用。Nano-CuO,Nano-NiO,Nano-ZnO,Nano-Cr2O3的 24 小时半数致死浓度分别为:1.92 g·L-1,3.62 g·L-1,1.61 g·L-1,1.76 g·L-1。毒性从大到小分别为 Nano-Cr2O3>Nano-ZnO>Nano-CuO>Nano-NiO。(2)48小时毒性实验结果显示这四种纳米金属氧化物对卤虫毒性作用明显。四种纳米金属氧化物半数致死浓度分别为:0.27 g·L-1,0.42 g·L-1,0.29 g·L-1,0.13 g·L-1。毒性从大到小分别为Nano-Cr2O3>Nano-CuO>Nano-ZnO>Nano-NiO。四种纳米金属氧化物对卤虫的48小时的半数致死浓度远小于其对卤虫24小时的半数致死浓度,延长受试生物毒性实验受试时间可以显著减少半数致死浓度,增加其对受试生物的毒性作用,受试生物在更长时间的毒性环境下对毒物更加敏感,而且一般的水生生物毒性实验鱼类,水藻等也都是观察48小时的实验的结果,可见选用48小时的毒性实验结果研究是有意义的。(3)四种金属离子对卤虫毒性效果在相同处理时间内高于其对应的纳米金属氧化物。Cu2+,Ni2+,Zn2+,Cr3+的 24 小时半数致死浓度分别为:3.85 mg·L-1,10.01 mg·L-1,114.00 mg·L-1,68.88 mg·L-1。毒性从大到小分别为Cu2+>Ni2+>Cr3+>Zn2+。金属离子相对于同金属元素的纳米金属氧化物对卤虫的毒性作用更快且效果更加明显,研究表明纳米金属氧化物在卤虫体内会解离出金属离子,纳米金属氧化物对卤虫的毒性作用的原因之一可能是纳米金属氧化物在卤虫体内解离出金属离子对卤虫造成毒性作用。(4)角毛藻对纳米金属氧化物具有很好的吸收/吸附效果,可在食物链传递中起到介质作用。随着时间的推移,角毛藻细胞吸附纳米金属氧化物的量会稍微减少。如角毛藻对Nano-CuO的吸附吸收实验结果所示,Nano-CuO投放量从0.40mg增加到3.20mg的过程中,角毛藻对Nano-CuO的吸附量从0.30mg增加到3.06mg,说明在角毛藻的吸附位点3.20mg的Nano-CuO投加量范围内并未饱和。在接触时间24h时,角毛藻对氧化铜吸附量为3.18mg,吸附率为99%,随接触时间的变长,角毛藻对Nano-CuO的吸附量变少,到接触时间120h的时候,角毛藻对Nano-CuO的吸附量为3.06mg,吸附率为95%。(5)透射电镜照片显示,卤虫体内存在通过食物链传递的纳米氧化物。以Nano-CuO为例,通过透射电镜拍摄照片可以看到喂食了吸附了 Nano-CuO的角毛藻后,卤虫体内有Nano-CuO颗粒团聚,并且主要沉积在卤虫腹部。以Nano-CuO的数据为例,使用原子吸收光谱探测卤虫体内,环境含量为0.04mg,卤虫Nano-CuO摄入量为0.10μg,占环境中Nano-CuO总量的0.26%,环境中存在的纳米金属氧化物会随食物链的传递过程在卤虫体内残留,对卤虫造成毒性作用的同时,也揭露了纳米金属氧化物会随食物链传递最终危害到人类的环境风险。