纳米胶体广泛分布在地表水中,但是纳米胶体的特定物理化学性质及其对水生生物的影响在环境领域仍然知之甚少。基于改良的切向流超滤的提取方法和多种分析手段,包括透射电子显微镜、能量色散X射线光谱仪、原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、三维荧光激发发射矩阵光谱、热重分析和电感耦合等离子体质谱等,对纳米胶体的性质进行了深入研究。目前的研究工作发现,在真实地表水中纳米胶体的浓度范围为3.62至7.66 mg/L,比已报道和预测的工程纳米材料的环境浓度高数千倍。已有研究预计环境中的纳米颗粒呈球形,而分离的纳米胶体表现出纳米盘形状,其直径约为11-20 nm,平均高度为3.5±0.7 nm。纳米胶体由多种金属元素(例如,Ca和Mg)和天然有机物(例如,类腐殖酸物质)组成。金属离子释放的实验表明,纳米胶体在水生环境中是稳定存在的。与此同时,有关纳米胶体潜在毒性方面的研究十分匮乏。因此,为了研究纳米胶体对斑马鱼(Danio rerio)的特异性毒理作用及其分子机理,本实验将斑马鱼胚胎暴露于浓度为0.45、4.5和45 mg/L的纳米胶体中,对斑马鱼的毒理学常规指标和代谢组学进行了详细分析。结果表明,纳米胶体在环境相关浓度下触发了斑马鱼的发育和表型畸变,氧化应激和代谢紊乱(尤其是氨基酸水平的下调)。与对照组相比,在处理过的胚胎中发现了心包/卵黄囊水肿,未充气的游泳囊,尾巴弯曲和脊柱弯曲等畸形。脯氨酸和甘氨酸等氨基酸水平的下调在代谢的改变中是非常显着的。此外,半乳糖代谢和氨酰基-t RNA生物合成可能是纳米胶体诱导斑马鱼产生发育毒性的关键代谢途径。以上研究阐明了纳米胶体的理化性质及对水生生物的潜在毒性。与众所周知的工程纳米颗粒和特定的有机污染物相比,纳米胶体的高浓度和显著的毒性效应在今后的工作中也应引起相应的重视。