摘要
近年来纳米材料因其优良的性能得到了广泛应用，创造了巨大的经济价值，改善了人们的生活质量，与此同时它们会进入到海洋等水体中对生态环境及水生生物造成威胁。本文初步综合探究了人工纳米材料（碳纳米材料，纳米金属以及纳米金属氧化物）对不同海洋微藻的生态毒性。通过不同的纳米材料对不同海洋微藻的毒性效应，筛选出对纳米材料毒性敏感的微藻，比较了纳米材料的毒性大小，而且还初步探究了纳米金属对海洋微藻毒性作用的机理，以期更好地了解纳米材料对水中生物的影响状况。 论文的主要研究内容如下： （1）比较了相同浓度的单壁碳纳米管（SWCNTs）对中肋骨条藻（Skeletonemacostatum）和东海原甲藻（Prorocentrumdonghaiense）的藻密度及叶绿素的影响，结果发现相同浓度的单壁碳纳米管会降低S.costatum和P.donghaiense的藻密度及叶绿素值，并且S.costatum的藻密度及叶绿素值降低的程度大于P.donghaiense。在96h200mg/L的SWCNTs对S.costatum的抑制率达到51%，对P.donghaiense的抑制率为39%。实验表明了相同浓度的SWCNTs对S.costatum的毒性效应要大于其对P.donghaiense的毒性，即对于SWCNTs而言，S.costatum的敏感性较强，比较容易受到外界刺激。接下来筛选出较敏感的S.costatum作为研究对象来比较不同碳纳米材料（SWCNTs和石墨烯量子点）的毒性。96h100mg/L的石墨烯量子点对S.costatum的抑制率高达76%，而200mg/L的SWCNTs对S.costatum的抑制率为51%。实验结果显示在相同时间内，同等浓度的石墨烯量子点对S.costatum的生态毒性大于SWCNTs对其的毒性。 （2）选取纳米铜粉来初步研究纳米金属单质对海洋微藻的毒性作用。通过纳米铜粉对S.costatum、P.donghaiense和杜氏盐藻（Dunaliellasalina）的藻密度和叶绿素的实验得出，S.costatum的敏感性最强，最先受到抑制。为了进一步探究纳米铜对海洋微藻产生毒性的机理，选取了三种不同铜试剂（Cu2+，纳米铜和微米铜）对S.costatum的实验，三种不同铜试剂（Cu2+，纳米铜和微米铜）对S.costatum的96hEC50分别为：0.07mg/L，0.10mg/L和2.35mg/L。实验结果表明纳米铜对微藻的毒性作用大于微米铜对其的影响，并且和铜离子相比，这种毒性作用相差不大，这表明纳米铜溶解释放出的铜离子是其对海洋微藻产生毒性的主要因素，另外，纳米粒子独特的物理性质也会对它的毒性作用产生影响。 （3）为了初步研究纳米金属氧化物对海洋微藻的毒性作用，选取了纳米CuO和纳米TiO2作为研究对象。研究了相同时间，相同浓度的纳米CuO对S.costatum和亚心型扁藻（Platymonassubcordiformis）藻密度和叶绿素的影响，结果说明相同浓度的纳米CuO对S.costatum的生物毒性要大于其P.subcordiformis的毒性。即在相同浓度的纳米CuO作用下，S.costatum的敏感性较强，而P.subcordiformis的耐受性较强。并且，还比较了相同浓度的纳米CuO和纳米TiO2对S.costatum的藻密度和叶绿素的影响，实验结果表明相同浓度的纳米CuO对S.costatum的生态毒性要大于同等浓度的纳米TiO2对其的毒性。 本文的研究结果为保护海洋生态环境提供了数据支撑，同时对纳米科技行业的可持续发展也具有重要意义。
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