摘要
纳米颗粒的环境行为和生物效应是近年来环境领域研究学者所关注的热门问题，由于水环境的复杂性，纳米颗粒进入水环境后不可避免的会与其他污染物共存。水环境中的带电污染物质可改变纳米颗粒的理化性质和累积分布，从而影响纳米颗粒对水生生物的毒性效应。藻类作为水环境生态系统中的初级生产者，同时也是对纳米颗粒最脆弱的水生指标生物之一，常被用作模式生物以评价纳米颗粒的的毒性效应。开展不同电荷污染物对纳米颗粒的环境行为和毒性效应的研究有利于深入了解纳米颗粒在含有不同电荷物质的水环境中对生物的影响及潜在的生态风险，进一步为评价纳米颗粒在含有不同电荷物质的水环境中的生物效应提供理论依据。 本文选取了三种不同电荷类型的表面活性剂—阳离子型十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）、阴离子型十二烷基苯磺酸钠（SDBS）以及非离子型聚乙二醇辛基苯基醚（TX-100）存在下纳米氧化锌（nZnO）对小球藻（Chlorellavulgaris）的毒性效应，探明了三种表面活性剂对纳米ZnO性质（电位粒径、Zn2+溶出等）及细胞分布的影响。本论文得到研究结论如下： （1）纳米ZnO/CTAC、纳米ZnO/SDBS和纳米ZnO/TX-100三种体系对小球藻的毒性效应分别表现为拮抗作用、协同作用和拮抗作用。计算得纳米ZnO/0.2mg/LCTAC、纳米ZnO/0.3mg/LCTAC.复合体系的96h-EC50值分别为1.8和2.9mg/L；纳米ZnO/20mg/LSDBS、纳米ZnO/0.3mg/LSDBS.复合体系的96h-EC50值分别为1.2和1.8mg/L；纳米ZnO/100mg/LTX-100、纳米ZnO/0.3mg/LTX-100.复合体系.的96h-EC50值分别为2.8和4.9mg/L。 （2）阳离子型的CTAC可利用静电和疏水相互作用在纳米ZnO表面进行吸附，降低纳米ZnO的表面负电荷，提高纳米ZnO的表面疏水性，促进纳米ZnO的团聚并抑制Zn2+的溶出。阴离子型的SDBS可在带相同电荷的纳米ZnO表面产生疏水吸附，增强纳米ZnO的表面负电荷及颗粒间的静电排斥，促进纳米ZnO的分散及Zn2+的溶出。非离子型的TX-100对纳米ZnO的电位、粒径及Zn2+溶出均无显著影响，但显著增强了纳米ZnO的疏水性。傅里叶红外光谱进一步证明了CTAC、SDBS、TX-100均可吸附在纳米ZnO表面。对比纳米ZnO存在以及不存在下表面活性剂的界面张力变化情况可知，纳米ZnO使三种表面活性剂的界面张力均降低。 （3）三种表面活性剂胁迫下均可显著提高小球藻细胞膜疏水性，影响程度为CTAC＞TX-100＞SDBS。通过对比ZnCl2/表面活性剂复合体系可知，纳米ZnO的颗粒态和离子态均能对小球藻产生毒性作用，且离子态较颗粒态的毒性影响更大。纳米ZnO/CTAC.复合体系中Zn元素主要分布在小球藻细胞表面，而纳米ZnO/SDBS.复合体系中.Zn元素主要集中在小球藻细胞内。纳米ZnO/TX-100.复合体系中细胞内Zn元素降低，且由于TX-100对Zn2+的分布无明显影响，因而TX-100主要是影响纳米ZnO颗粒态来降低细胞内Zn元素的含量。
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