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纳米材料是一种正在迅速发展的新型材料，它具有一系列崭新的物化特性，使其已应用于近千种消费产品中。其产品的广泛普及必然会导致其接触对象及接触机会大量增加，纳米技术的安全性问题已引起世界范围的广泛关注。其中，纳米材料的水生生态毒理学相关知识依然很少，是目前此领域中的热门研究课题。 本文主要研究了纳米材料在溶液中的分散性能和纳米ZnO、Ag2O对模式生物嗜热四膜虫的生态毒性效应，并探讨了其毒性机制。在纳米材料的分散性方面，研究发现各粒径纳米ZnO经过超声处理机超声30min后在四膜虫PPYS培养基中分散良好，稳定性强，平均粒径为106 nm。纳米TiO2分散较为困难。纳米材料在无机盐培养基中分散困难，稳定性差，纳米粒子团聚后均以微米粒径存在。纳米ZnO的毒性效应研究显示，嗜热四膜虫与纳米ZnO共育后，用光学显微术和透射电子显微术观察发现纳米ZnO粒子(10-20nm)可以存在于食物泡中，甚至能定位于细胞液中，从而可能引起四膜虫细胞出现各种毒性反应。嗜热四膜虫的存活率与纳米ZnO的剂量效应关系研究结果表明低浓度纳米ZnO对四膜虫的生长具有促进作用，其中100 mg/L时促进作用最为明显，但随着纳米ZnO浓度的增加，促进增殖作用减弱，这可能是生物体对外界有害刺激的“兴奋反应”，并且随着时间的延长，这种“兴奋反应”也逐渐减弱。通过测定嗜热四膜虫细胞内总蛋白含量、琥珀酸脱氢酶(SDH)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性进一步证实了纳米ZnO对四膜虫细胞的毒害作用。在纳米Ag2O和Ag+对嗜热四膜虫的影响效应方面，研究发现在嗜热四膜虫与Ag+共育后，在短时间内细胞膜溶解，细胞破裂。在嗜热四膜虫与纳米Ag2O共育后，用光学显微镜观察结果表明随着纳米Ag2O浓度的升高，被摄入细胞内部的纳米颗粒越多。随着时间延长，细胞变形程度增加，细胞密度降低，细胞更明显的呈现受毒害状态。纳米Ag2O与Ag+对嗜热四膜虫的不同毒性效应可推测纳米Ag2O的致毒机理并不完全是由于其在培养液中生成银离子，而是由于其小尺寸性质使纳米粒子进入到细胞内部，从而对细胞产生毒性效应。