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[目的]随着纳米技术的飞速发展,大量人工纳米产品应运而生.在纳米材料的生产、应用及处置过程中,其会不可避免的进入水体,从而对水生生物甚至水体生态系统产生潜在危害,因此关于人工纳米材料对水生生物的毒性研究迫在眉睫.本研究通过比较氧化铜纳米颗粒(CuO ENPs)在不同水体条件下对藻类的毒性效应差异,探讨溶解有机质(DOM)对CuO ENPs生物可利用性的影响,并深入研究CuO ENPs对藻细胞致毒机制,为研究CuO ENPs在自然条件下的毒性效应奠定基础.[材料和方法]本研究选用淡水中常见藻种铜绿微囊藻作为受试生物,Suwannee river富里酸(SRFA)作为典型DOM；利用纳米粒度仪检测CuO NPs的水力半径对CuO NPs悬浮性进行检测；利用流式细胞仪对藻细胞胞内ROS累积量及藻细胞细胞膜完整性进行检测；利用彗星实验对藻细胞的DNA损伤进行检测；利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对CuO ENPs进入细胞后的形态进行观察.[结果]本研究比较了含DOM与不含有DOM的水体中CuO ENPs对铜绿微囊藻的毒性效应,结果表明,在富含DOM的池塘水(TOC浓度：26 mg C L-1)培养基中的CuO ENPs对藻细胞的生长抑制作用明显高于在蒸馏水培养基中的抑制作用,进而通过外加DOM模拟自然水体的试验发现,加入20 mg L-1 SRFA显著降低了CuO ENPs的72 h半效应致死浓度(EC50,0.48 mg L-1),增加了CuO ENPs的生物毒性.其主要原因：SRFA促进了CuO ENPs中Cu2+的释放,离子毒性增强；SRFA增加了CuO ENPs在水体中的悬浮稳定性,降低了CuO ENPs的聚集,从而增加了CuO ENPs与藻细胞接触及进入细胞的机会；通过分析藻细胞胞内积累额外活性氧自由基(ROS)及DNA损伤的动态变化,可以初步断定ROS的累积可以导致DNA的损伤；ROS的产生及DNA损伤会造成细胞膜的破坏,最终导致藻细胞的死亡.通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对藻细胞内具有高电子密度的团聚体进行分析,首次发现小于5nm的CuO ENPs可以通过细胞壁孔径接触到原生质体,后主要通过内吞方式跨过细胞膜进入细胞,而且进入胞内的纳米颗粒主要为Cu2O ENPs,这是CuO ENPs在胞内还原环境及细胞内酶类的作用下还原得到的结果.[结论]DOM的存在,增加了CuO NPs对藻细胞的毒性；DOM增加CuO NPs毒性的机制：DOM存在条件下,促进了CuO NPs释放铜离子,增加了CuO NPs的悬浮稳定性,增加了藻细胞胞内ROS累积量及DNA损伤.