金属硫族纳米材料由于其独特的物理性质和化学结构，在许多领域有广泛的应用前景。纳米硫化镉不仅应用于生物成像（细胞的蛋白质标记，细胞追踪，体内成像），基因定向治疗和药物靶向运输等，而且作为新能源材料，最近也被应用在环境净化、产氢等方面。纳米硫化铅被广泛的应用在太阳能电池、红外光电探测、发光二极管、红外二维成像显示器、生物荧光探针、热电和热磁器件等方面;正是由于这些纳米材料的广泛应用，人们担心这些纳米材料给环境带来的危害会超出他们所带来的利益。目前纳米材料的毒性都是集中在不同粒径，不同的表面修饰，不同的晶型的毒性的比较方面，然而到目前为止，关于相同形貌，不同晶面能的纳米材料，以及不同原料合成的相同形貌的纳米材料毒性的研究目前仍为空白。　　硫族纳米材料在生产制造和利用的同时，会暴露到环境中，因此，了解这些纳米材料对生态环境，尤其是生物有机体的潜在的毒害效应是非常的必要的。真菌（fungi）是自然界中分布极为广泛、具有重要生态功能的一类微生物。然而，遗憾的是，迄今纳米毒理学的研究主要集中在纳米材料对哺乳动物及原核微生物（细菌）毒性方面，而极少研究其对真菌的潜在影响。酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）是一种极为常见的真菌，因此，探索纳米材料对酿酒酵母的毒性，具有重要的生态学意义。不仅如此，该真菌同时是一种极为重要的模式生物，发掘纳米材料对该真菌的毒性机制，具有重要的理论意义。本文以生态毒理学为依据，从以下几个方面进行前瞻性的探索:　　1.探讨了不同晶面能的CdS对酿酒酵母的毒性，研究表明:(1)高晶面能的CdS比低晶面能的CdS溶解出更多的镉离子，但是镉离子不是它们产生毒性的主要原因。(2)由于高晶面能的CdS材料表面有较多的活性位点，从而与细胞壁的组成成分相结合，导致CdS-H不能被内吞到细胞内部，而低晶面能的CdS-L与细胞壁组成成分结合的少，所以能够通过细胞壁，被内吞到细胞内。(3)进入细胞内的CdS-L导致了细胞内质网压力的增加，并且内质网压力导致了细胞壁完整性(CWI)途径的激活;NAC添加实验表明，这种内质网压力与ROS没有直接的关系。(4)内质网压力导致细胞钙紊乱，使得CdS-L处理的细胞内钙离子增高，进一步对细胞产生毒性。　　2.我们比较了零维量子点和一维纳米棒硫化镉对小鼠的基因毒性和细胞毒性，通过检测急性毒性，镉在不同器官的积累，对DNA的损伤，精子畸形，精子存活率的影响，以及镉对肝肾的损伤，来判断一维纳米棒和零维量子点对小鼠的毒性差异。与零维量子点相比，一维的纳米棒在小鼠体内低的生物积累，低的精子损伤，以及低的肝肾损伤。基于相等量的溶出的镉的对照试验，我们得出零维量子点与一维纳米棒的毒性差异不能归结于离子的释放。因此，金属纳米材料的毒性差异不仅仅归因于元素组成，离子的释放多少（受体注射之前的），材料的形貌也需要被考虑。　　3.研究了不同粒径的纳米硫化铅对酿酒酵母的毒性，所合成的三种硫化铅粒子均对酿酒酵母具有一定的毒性，且其毒性随粒径的降低而增加。与较大粒径的bulk-PbS及nano-PbS1相比，最小粒径nano-PbS2因沉降量较少，从而在一定程度上对摇床培养条件下细胞壁的机械损伤能力较强，造成酿酒酵母细胞壁的损伤，进而激活细胞壁完整性途径，导致细胞壁几丁质含量的增加。并且硫化铅纳米粒子能通过引起酿酒酵母胞内活性氧水平的增加，以及线粒体膜电势的降低，进而激活细胞凋亡途径，推测这是硫化铅粒子产生毒性的重要原因。但是铅离子的溶出不是毒性的主要原因。　　4.探讨了不同的硫源合成的树枝状纳米硫化铅对酿酒酵母的毒性。这两种纳米硫化铅由于合成过程中所用硫源的不同，使得两种树枝状的硫化铅对酿酒酵母不同的毒性作用。用L-半胱氨酸作为硫源合成的树枝状的硫化铅D1，与酿酒酵母未知的胞外物质可能发生螯合作用，从而导致树枝状硫化铅的降解，产生了硫化铅的小颗粒，对酿酒酵母细胞产生更强的毒性作用，导致了细胞壁严重的损伤，和细胞内ROS的产生;而用硫脲作为硫源合成的树枝状的硫化铅D2与酿酒酵母共培养后，结构完整，并没有被降解，其对细胞的毒性作用较低。所以根据这两种树枝状的硫化铅毒理机制的不同，我们建议为了降低纳米材料的环境风险，尽量使用性能稳定的纳米材料。另外，关于纳米材料与有机体的相互作用从而导致的纳米材料性质的改变应该被列入纳米毒理研究范畴。　　从上述结果可知，硫族纳米材料进入环境后，会对环境中的真菌产生明显的毒性效应，其生态毒性除了与其本身的物理化学性质有关外，还与纳米材料与有机物的相互作用，进而导致的材料本身的性质发生改变有关。同时也与测试生物的结构有关，高等动物与微生物存在细胞结构的差异，如细胞壁有无等，可能对纳米材料的毒性产生重要影响。因此进一步大量的开展纳米材料对生物有机体全面系统的研究，并对纳米材料生态风险进行评估，对于更好的利用纳米材料，促进纳米技术的健康有序的发展是非常必要的。