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随着纳米颗粒(Nanoparticles,NPs)的广泛应用,NPs将不可避免进入水环境中,其独特的理化性质会改变水环境中其它共存持久性有毒污染物(Persistent toxic substances,PTS)的生态毒性。在环境因素的影响下,NPs的环境行为和理化性质会发生变化,致使NPs与PTS之间的相互作用发生改变。然而目前有关环境因素对NPs与PTS的复合污染生态毒性影响的研究鲜见报道。为探讨不同环境因素作用下纳米TiO2(TiO2-NPs)和重金属Cd复合污染沉积物的生态毒理效应,本研究以铜锈环棱螺(Bellamya aeroginosa)为受试生物,在有机质、pH、两种电解质(Ca(NO3)2、Na2SO4)以及表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠,SDS)四种理化因子存在条件下,采用沉积物慢性生物测试(21 d)研究了无毒性浓度TiO2-NPs和不同浓度Cd复合污染沉积物对铜锈环棱螺肝胰脏重要生物标志物(DNA损伤、能量标志物Na+,K+-ATP酶活性、脂质过氧化指标丙二醛含量以及蛋白质氧化损伤指标蛋白质羰基含量)的影响,以期为合理评价NPs的潜在生态风险提供科学依据。研究结果表明,随沉积物有机质水平的升高,TiO2-NPs与高浓度(25μg·g-1)Cd复合污染引起DNA损伤程度和蛋白质羰基含量显著升高、MDA含量和Na+,K+-ATPase活性显著降低,提示生态毒性增强;由于沉积物中有机质水平的升高,显著增加了TiO2-NPs在沉积物中的分散性,使其可以吸附更多Cd,从而让更多以TiO2-NPs为载体的Cd被铜锈环棱螺摄取,导致更高的生态毒性。当沉积物pH为9时,各处理组的DNA损伤程度均显著升高;随pH的升高,TiO2-NPs与高浓度Cd复合污染导致Na+,K+-ATPase活性和MDA含量显著降低、蛋白质羰基含量显著升高,表明生态毒性增强。在电解质作用下,TiO2-NPs与低浓度Cd(5μg·g-1)联合处理组的DNA损伤程度、MDA和蛋白质羰基含量均显著降低,Na+,K+-ATPase活性显著升高,且受Na2SO4的影响程度显著大于Ca(NO3)2,TiO2-NPs与高浓度Cd(25μg·g-1)联合处理组在电解质存在时,DNA损伤程度和蛋白质羰基含量显著降低,Na+,K+-ATPase活性显著升高,但不同电解质之间无显著差异,这提示在沉积物中添加电解质后会显著降低TiO2-NPs与Cd复合污染的生态毒性,且在低浓度Cd时,不同电解质的影响存在差异。随沉积物中SDS水平的升高,TiO2-NPs与低浓度Cd(5μg·g-1)联合处理组的MDA含量随之显著降低,与较低SDS浓度处理组相比,高SDS浓度(0.1 mg·g-1)显著提高蛋白质羰基含量,表明SDS会增强TiO2-NPs与Cd复合污染生态毒性。本研究结果提示,环境因子会显著改变NPs与PTS复合污染的生态毒性,因此为准确评价水环境中NPs的潜在生态风险,因当考虑环境因子的影响。