摘要
纳米ZnO是人工纳米材料中应用较为广泛的一类纳米金属氧化物,进入水环境后会对水生生物产生毒性效应，且可能在生物体内积累并沿食物链传递。由于水环境的复杂性，纳米ZnO的毒性效应会受到共存污染物的影响。微塑料（MPs）作为备受关注的全球性新污染物，进入水环境后作为共存污染物对纳米ZnO的毒性效应和生物积累的影响尚不清楚。 初级消费者大型蚤是食物链中重要的一环，常被用作毒性测试的模式生物。本研究考察了纳米ZnO、聚苯乙烯微塑料（PS MPs）单一体系对大型蚤的毒性（急性毒性、氧化应激、消化生理等方面），重点研究了PS MPs影响下锌元素在大型蚤体内的生物积累，以及纳米ZnO与PS MPs复合体系对大型蚤的复合毒性效应及其对大型蚤肠道微结构造成的损伤。本论文主要得到以下研究结论： （1）单一纳米ZnO体系对大型蚤存在显著的毒性效应，其EC50为0.70mg/L。纳米ZnO抑制了大型蚤的游动速度、运动距离和心率。纳米ZnO诱导了大型蚤的氧化应激，抑制了消化酶活性。纳米ZnO在大型蚤体内的积累随着浓度升高而增大。纳米ZnO在大型蚤体内主要聚集在消化道及肠道内，且高浓度下纳米ZnO会粘附在大型蚤触角、四肢及体表处，进而抑制大型蚤活动及生理活性。 （2）两种不同粒径的PS MPs均对大型蚤产生毒性，3μm和0.1μm的PS MPs对大型蚤的EC50分别为61.45mg/L和21.71mg/L。两种粒径的PS MPs均使大型蚤的游动速度、运动距离以及心率降低，同样会诱导大型蚤的氧化应激，降低消化酶活性。两种粒径的PS MPs在大型蚤体内的分布存在类似规律：在低浓度下（5-15mg/L）主要聚集在大型蚤肠道内部，随着浓度的升高不仅在大型蚤肠道内的积累量逐渐增大，并且会在触角、胸腔、附肢及体表等部位粘附。 （3）纳米ZnO与3μm和0.1μm的PS MPs组成的复合体系中，纳米ZnO的EC50分别为0.60mg/L和0.38mg/L，复合体系对大型蚤的联合毒性效应均表现为协同作用。复合体系中大型蚤的游动速度及运动距离随着纳米ZnO浓度的升高而降低，PS MPs的加入使大型蚤的游动速度和运动距离等与单一纳米ZnO相比呈下降的趋势。复合体系中大型蚤体内ROS水平、SOD酶活性均高于单一纳米ZnO体系。但大型蚤体内的脂质过氧化水平在复合体系下与单一体系中的差异不显著。复合体系中大型蚤体内的胰蛋白酶、淀粉酶活性均低于单一纳米ZnO体系。脂肪酶活性在低浓度（0.2、0.4mg/L）下与单一体系相比呈下降趋势，在较高浓度（0.8mg/L）下脂肪酶活性较单一体系有轻微的上升，但脂肪酶活性仍是低于空白对照相。 （4）PS MPs可促进Zn在大型蚤体内的积累量并降低净化率。当纳米ZnO浓度为0.4mg/L时，与单一体系相比，0.1μm和3μm PS MPs使大型蚤对Zn积累量分别升高了13.3%和7.4%，而对Zn的净化率分别下降了18.3%和8.7%，表明小粒径PS MPs对大型蚤积累Zn的促进作用更大。纳米ZnO、PS MPs及其复合体系均能够造成大型蚤肠道超微结构（包括微绒毛、细胞核、线粒体等）损伤。此外，在纳米ZnO/PS MPs复合体系中，Zn2+的溶出率低于单一纳米ZnO体系，PS MPs可促进纳米ZnO的团聚行为。
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