纳米二氧化钛是最早商业生产、产量最高、应用最广泛的纳米材料之一.随着其大量生产及广泛应用,纳米二氧化钛可通过多种途径进入水体成为纳米污染物,进而可能危害水生生物及水生态系统.然而,纳米二氧化钛对水生生物影响及其作用机制尚不是很明确.作者利用透射电子显微镜(TEM)、全反射傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)等方法研究了P25型纳米TiO2颗粒在紫外光、自然光等不同光催化条件下对莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)的影响,以期对纳米TiO2的水生态效应和作用机制进行初步探讨.研究结果表明:在纳米TiO2的光催化作用下,莱茵衣藻细胞表面吸附大量纳米颗粒,细胞表面发生收缩、塌陷、孔洞等变化;莱茵衣藻细胞表面官能团受到破坏,各官能团振动峰值减弱,尤其是C-N、-C=O、-C-O-C和P=O等细胞表面官能团的振动峰值在纳米TiO2在紫外光催化作用6h时出现较大减弱;随着纳米TiO2光催化作用时间增长,细胞形状、表面官能团受破坏程度越高,且在紫外光条件下纳米TiO2光催化作用对细胞破坏程度比自然光条件下大.由此分析,莱茵衣藻细胞壁和细胞膜的官能基团在纳米TiO2光催化作用下被过氧化反应降解,有机官能团被分解成小分子甚至无机物,从而导致细胞壁、细胞膜遭到破坏,细胞表面发生较大变化.