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普遍存在于水环境中的砷(As)是一种易迁移、毒性强的污染物。由于其具有的生物累积性和生物放大作用,As污染事件一直备受关注。近年来纳米二氧化钛(nTi02)的大量生产和使用,由此带来的生态风险使nTi02成为了备受关注的新兴污染物。nTiO2进入水环境后,由于其特有的纳米尺度效应、量子效应、界面效应及巨大的表面效应等特殊的理化性质,会影响水体中其他污染物的环境行为,进而影响其生态风险。为更好地认识淡水环境中nTi02对As(Ⅲ)环境行为的影响,同时预测两者的生态风险,本研究以对污染物反应灵敏的大型蚤(Daphnia magna)为实验生物,在确定As(Ⅲ)对nTi02理化性质影响的基础上,探讨不同浓度nTi02下As(Ⅲ)对大型蚤的毒性(半数抑制浓度,EC50)和As(Ⅲ)在蚤体内累积量、亚细胞分布、空间分布、代谢及潜在的作用机制。结果表明:nTi02的存在减小As(Ⅲ)对大型蚤的毒性,并且nTiO2吸附As(Ⅲ)后作为载体将As(Ⅲ)运输进入蚤体,从而增加As(Ⅲ)在蚤体内的累积。增加的As主要分布于细胞碎屑中,金属敏感组分(MSF)中的As反而减小,增加的Ti则主要分布于生物解毒组分(BDM)中。蚤体内As和Ti在空间分布上具有显著正相关关系。由于吸附作用,nTiO2阻碍了蚤体对As的代谢,可极大影响蚤体对As的代谢方式。通过代谢后亚细胞的测定发现,无nTi02存在时,代谢的As主要来自于MSF及细胞碎屑,有nTiO2存在时,代谢的As仅来自于细胞碎屑。代谢的Ti则主要来自于MSF,蚤体对As和Ti的解毒机制并不相同,累积于蚤体内的AsL比Ti更容易被代谢。nTiO2可影响蚤体对重金属的吸收、累积和代谢等生理过程。因此,除了关注nTiO2本身的环境效应,应更多关注nTiO2对污染物环境行为的影响。