纳米银(AgNPs)有着独特的抗菌特性和光学导电性,广泛应用于医疗、电子、涂料和其他消费品。AgNPs大规模商业化应用增加了它进入水环境的机会,带来潜在的水体污染问题。AgNPs在环境中不易降解,是潜在的持久性污染源。河口近岸是AgNPs释放的重要归趋地,研究AgNPs对河口近岸生态环境健康和安全的影响有重要的环境意义。藻类是水生生态系统的主要初级生产者,其健康状况对维持水生生态系统结构和功能的稳定具有重要意义。中肋骨条藻和东海原甲藻是河口近海水域广泛分布的两种赤潮微藻,初期探索试验发现急性暴露条件下中肋骨条藻对AgNPs更敏感。本研究主要以中肋骨条藻为模式生物,系统研究了AgNPs对海洋硅藻的急性毒性效应及其可能的作用机制,旨在为AgNPs的生态毒性和风险评估提供科学依据。粒径和包裹物是AgNPs的两个重要理化特性,本论文研究比较了3种不同粒径和包裹物的AgNPs对中肋骨条藻的毒性效应。研究结果显示,AgNPs对中肋骨条藻的生长抑制作用表现出明显的剂量效应关系,其毒性大小依次为10nm油胺包裹的AgNPs (10nm-OA)> 10 nm聚乙烯毗咯烷酮(PVP)包裹的AgNPs (10nm-PVP)> 20 nm PVP包裹的AgNPs (10nm-OA)。此外,小粒径的AgNPs显著诱导光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心蛋白基因(D1)下调表达,说明AgNPs粒径越小对中肋骨条藻的细胞毒性越大。动态光散射(DLS)数据表明10nm-PVP水动力粒径略大于10 nm-OA,包裹物通过影响AgNPs在水环境中的稳定性间接影响AgNPs的毒性。另外,油胺包裹的AgNPs比PVP包裹的AgNPs诱导藻细胞累积过多的活性氧(ROS),说明PVP比油胺更能降低AgNPs的生物毒性。在发现AgNPs对海洋微藻的生态效应的基础上,深入研究了10 nm油胺包裹的AgNPs对中肋骨条藻光合作用的影响及毒性作用机制。急性毒性研究表明AgNPs对中肋骨条藻有明显的生长抑制效应,EC50和EC10分别为25.77 mg/L和0.048 mg/L。0.5mg/L AgNPs处理组显著诱导藻细胞内ROS的含量增加了122%,而相应的细胞存活率则显著减少了28%。藻细胞存活率与细胞内ROS的含量呈负相关关系,说明ROS介导的氧化损伤可能是AgNPs对藻类的一种毒性途径。扫描电镜(SEM)显示吸附在藻细胞表面的AgNPs可能阻碍藻类对光的吸收,进而影响细胞内油脂和蛋白质等生物大分子的含量。在0.5 mg/L AgNPs胁迫下,藻细胞的PSⅡ叶绿素荧光参数Fv/Fm和NPQ分别降低了13%和19.5%,说明AgNPs显著抑制了光能量转化为光合电子的传递过程。此外,5 mg/L AgNPs显著诱导PSⅡ捕光蛋白基因3HfcpB和反应中心蛋白基因D1下调表达(P<0.05),说明光合作用关键基因调控可能是AgNPs对藻类的光合作用效应的一个作用机制。基于上述研究,AgNPs对藻类的物理粘附和遮蔽效应可能会影响其光子传递系统和PSⅡ关键蛋白功能的损伤。AgNPs和银离子对海洋硅藻的光合作用抑制效应明显不同,有待进一步研究。这项研究表明,高浓度的AgNPs可能对浮游植物群落演替和水生生态系统平衡产生负面影响。AgNPs的毒性不仅与自身粒径大小、包裹物类型等理化参数有关,还会随环境介质和环境条件的影响而发生变化。由于AgNPs已经存在于许多水域生态系统,它与其他类型污染物在水环境中共存对水生生物产生复合污染毒性。本研究初步研究了铜和四环素这两类常见污染物分别与AgNPs共存时,复合污染对藻类的毒性效应及联合作用类型。AgNPs和铜对藻类毒性的联合作用类型先表现为协同作用,随着暴露时间延长表现为拮抗作用；而AgNPs和四环素对藻类毒性的联合作用类型为协同作用。此外,AgNPs对海洋微藻群落影响的初步研究表明,微藻群落受多种因素影响而且富磷水体能够减小AgNPs的毒性。基于上述研究,我们发现AgNPs的毒性不仅与粒径和包裹物相关,还与水环境离子强度和磷污染水平有关。此外,ROS介导的氧化损伤和光合作用关键基因调控是AgNPs对藻细胞可能的毒性作用机制。本研究还揭示了AgNPs对微藻具有多层次的毒性影响,这将最终对水生生态系统产生潜在的生态风险。