纳米银的广泛使用将导致其进入环境,并与环境中的环境因子相互作用发生转化,使其理化性质和毒理学效应与原始形态存在显著差异。然而,相关转化特性、毒理学效应及两者之间关联的研究仍较为匮乏。因此,本研究以离子强度为环境因素,以秀丽线虫为研究对象,旨在系统解析离子强度对纳米银物化性质、生物毒性效应的影响及两者之间的关联。此外,以大肠杆菌-秀丽线虫为简单二元食物链模型,为离子强度作用下转化后的纳米银在食物链中的累积、传递、生态毒理学效应及相关机制做出进一步阐释。本论文的主要研究结果如下:1.离子强度对纳米银物化性质的影响:1)通过HRTEM、UV-vis、DLS等发现,在较高离子强度溶液(EPA和KM)中处理5 d后,在原始态纳米银中观测到新的更小粒径的纳米银颗粒;2)随着暴露介质离子强度的增加,纳米银中溶解的银的浓度降低,溶液中游离的银离子随之减少;3)小颗粒纳米银形成的原因可能是暴露介质中的不同离子对原始态纳米银进行刻蚀而导致的。2.离子强度对纳米银生物学毒性效应的影响:通过检测离子强度溶液处理后的纳米银对秀丽线虫生殖腺细胞凋亡、子代数目、存活率、平均寿命的影响发现,随着溶液离子强度的增加,纳米银对线虫的毒性效应也随之增加。3.离子强度对纳米银物化转化与生物学效应改变之间的关系探究:1)通过离心分离和定量离子强度溶液作用5 d后的纳米银中新形成的小粒径纳米银发现,随着溶液离子强度的增加,原始态纳米银被刻蚀出的小粒径纳米银随之增加;2)对比不同粒径的纳米银(5 nm、25 nm和75 nm)对秀丽线虫生殖腺细胞凋亡的影响发现,5 nm的纳米银的毒性效应最强;3)不同离子强度溶液处理后的纳米银作用线虫,线虫子代数的EC50与形成的小颗粒纳米银的百分比之间存在相关性表明,离子强度处理后新形成的小颗粒纳米银在纳米银毒性效应增加中起重要作用。4.离子强度对纳米银生态毒性效应的影响:以大肠杆菌-秀丽线虫为简单二元食物链模型,通过生殖腺细胞凋亡、子代数、寿命、头部摆动频率和身体弯曲频率等终点,研究了离子强度对纳米银生态效应的影响。结果发现:纳米银经食物链传递后仍可以诱导高营养级生物秀丽线虫的生殖及神经毒性,并且在高离子强度溶液下,纳米银经食物链传递后毒性效应增加。5.离子强度影响纳米银生态毒性效应的机制探究:1)离子强度增加了纳米银在大肠杆菌中的含量,并间接增加了纳米银在线虫中的累积,这可能是导致线虫毒性增加的一方面原因;2)sod-3::GFP和hsp-6::GFP品系证明了纳米银经食物链传递后会诱导线虫体内产生ROS,而离子强度增强了纳米银诱导线虫体内ROS的含量;利用sod-3突变品系进一步证明了 ROS在离子强度作用下纳米银对高营养级生物的生态毒性效应中的作用。本研究为纳米银在环境中的转化及生物毒性效应影响提供了新思路,为纳米银在生物系统中的传递及生态毒理效应研究提供了新证据。