随着纳米材料规模化生产和普及,人群的职业接触和环境暴露的机会将大大增高。纳米材料可能在其生命周期(生产、贮存、运输、消费、处置或回收再生产)中泄漏进入水体,造成水环境和沉积物的污染,导致对水生生态系统的污染胁迫,甚至可能通过食物链对人类健康产生潜在的危害,因而有必要进行毒性实验研究。本论文选用作为防晒霜和食品添加剂使用的纳米氧化锌(ZnO)为研究对象,采用非暴露式支气管染毒法研究了不同粒径纳米ZnO对啮齿类动物-小鼠的急性毒性效应和其对水生生物-大型蚤的运动抑制效应。实验结果如下:(1)纳米材料分散在溶剂中,将发生不同程度的团聚作用。电镜分析表明, 10±1nm ZnO在生理盐水中形成的团聚体最大,约为0.5~ 1μm, 25±5 nmZnO形成团聚体的粒径最小,约为0.2μm; 90±10nm ZnO形成团聚体的粒径约为0.5~ 1μm。(2)总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、乳酸脱氢酶(LDH)和血尿氮(BUN)、肌酐(CR)分析结果表明,染毒剂量为0.5 g/kg bw时,25±5 nm和10±1 nm的氧化锌可能导致肝部损伤和肾功能紊乱。超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)是活性是反映机体抗氧化能力的重要指标,是清除体内氧自由基的一组重要的酶,染毒剂量为0.5g/kg bw时,10±1nm处理组小鼠清除氧自由基的能力最低,即高浓度、小粒径纳米氧化锌对小鼠的氧化损伤相对比较严重。(3)通过分析小鼠肺、脾、肾、胰腺和骨中锌含量可以看出,纳米ZnO在小鼠体内随着血液进入到生物体的循环系统。(4)统计分析表明,浓度和粒径的交互效应对锌在小鼠骨、脾和肾中变化影响不明显,这表明,二者不存在交互作用。而二者的交互效应对锌在小鼠肺、胰腺中的分布影响显著(P<0.05)。其中,当染毒剂量为0.5g/kg bw时,肺、脾(10±1nm除外)、肾(90±10nm)、胰腺(90±10nm)和骨中均有不同程度锌蓄积。低浓度时,90±10nm和10±1nm处理组脾中锌含量明显降低。(5)以大型蚤为模式生物,研究纳米氧化锌大量泄漏情况下对水生生物大型蚤所造成的毒性。试验结果表明,纳米材料处于悬浮状态不同,大型蚤的致死原因有所差别。当处于悬浮态时,大型蚤可能由于摄入过量纳米材料或水中含氧量过低而窒息死亡。